zhrnutie: Neurovedci zistili, ako nedostatok vitamínu D ovplyvňuje vývoj neurónov, čo prispieva k poruchám, ako je schizofrénia.

Pomocou inovatívnej technológie boli schopní pozorovať, že nedostatok vitamínu D nielen mení vývoj neurónov, ale ovplyvňuje aj mechanizmus uvoľňovania dopamínu v mozgu. Zistili, že uvoľňovanie dopamínu sa zlepšilo v bunkách kultivovaných v prítomnosti vitamínu D v porovnaní s kontrolou.

Táto štúdia potvrdzuje dôležitosť vitamínu D v štrukturálnej diferenciácii dopamínergných neurónov a naznačuje, že nedostatok vitamínu D u matky môže zmeniť spôsob, akým sa tvoria skoré dopaminergné okruhy.

Kľúčové fakty:

1. Výskumný tím ukázal, že nedostatok vitamínu D ovplyvňuje mechanizmy rastu a sekrécie dopamínu v dopamínových neurónoch.
2. Zistili, že uvoľňovanie dopamínu sa zlepšilo v bunkách kultivovaných v prítomnosti hormónu vitamínu D v porovnaní s kontrolou.
3. Štúdia predpokladá, že skoré zmeny v diferenciácii dopaminergných neurónov v dôsledku nedostatku vitamínu D môžu byť neurovývojovým pôvodom dopamínovej dysfunkcie u dospelých, u ktorých sa rozvinie schizofrénia.

zdroj: University of Queensland

Neurovedci z University of Queensland pomocou novej techniky zistili, ako nedostatok vitamínu D ovplyvňuje vývoj neurónov pri schizofrénii.

Príspevok vyšiel v r Journal of Neurochemistry.

Profesor Darrell Iles nadviazal na predchádzajúci výskum mimo svojho laboratória v Queensland Brain Institute, ktorý spájal nedostatok vitamínu D u matky s poruchami vývoja mozgu, ako je schizofrénia, aby pochopil funkčné zmeny, ktoré sa vyskytujú v mozgu.

Schizofrénia je spojená s mnohými vývojovými rizikovými faktormi, genetickými aj environmentálnymi. Zatiaľ čo presné neurologické príčiny poruchy nie sú známe, je známe, že schizofrénia je spojená s výraznou zmenou v spôsobe, akým mozog využíva dopamín, neurotransmiter často označovaný ako mozgová „molekula odmeny“.

Profesor Ailes sledoval mechanizmy, ktoré by mohli súvisieť s abnormálnou sekréciou dopamínu a zistil, že nedostatok vitamínu D u matky ovplyvňuje skorý vývoj a neskoršiu diferenciáciu dopamínergných neurónov.

Tím v Queensland Brain Institute vyvinul bunky podobné dopamínu na replikáciu procesu diferenciácie v skorých dopamínergných neurónoch, ktorý sa normálne vyskytuje počas embryonálneho vývoja.

Transplantovali neuróny v prítomnosti aj neprítomnosti aktívneho hormónu vitamínu D. V troch rôznych modelových režimoch sa ukázalo, že významne zvyšujú rast dopaminergných neuritov. Potom ukázali zmeny v distribúcii presynaptických proteínov zodpovedných za uvoľňovanie dopamínu v týchto neurónoch.

„To, čo sme zistili, je, že zmenený proces diferenciácie v prítomnosti vitamínu D nielenže spôsobuje, že bunky rastú inak, ale tiež získava mechanizmus na odlišné uvoľňovanie dopamínu,“ povedal profesor Iles.

Pomocou nového vizualizačného nástroja známeho ako pseudofluorescenčné neurotransmitery môže tím potom analyzovať funkčné zmeny v presynaptickom vychytávaní a uvoľňovaní dopamínu v prítomnosti a neprítomnosti vitamínu D.

Ukázali, že sekrécia dopamínu sa zlepšila v bunkách kultivovaných v prítomnosti hormónu v porovnaní s kontrolou.

„Toto je definitívny dôkaz, že vitamín D ovplyvňuje štrukturálnu diferenciáciu dopaminergných neurónov.“

Využitie pokroku v zacielení a vizualizácii jednotlivých molekúl v termináloch presynaptických nervov umožnilo profesorovi Ilesovi a jeho tímu preskúmať ich dlhotrvajúce presvedčenie, že nedostatok vitamínu D u matky mení spôsob, akým sa tvoria skoré dopamínové okruhy.

Tím teraz skúma, či iné environmentálne rizikové faktory schizofrénie, ako je hypoxia matky alebo infekcia, podobne menia dráhu diferenciácie dopamínových neurónov.

Iles a jeho tím sa domnievajú, že takéto skoré zmeny v diferenciácii a funkcii dopamínových neurónov môžu byť neurovývojovým pôvodom dopamínovej dysfunkcie neskôr u dospelých, u ktorých sa rozvinie schizofrénia.

O týchto novinkách v oblasti neurovedy a výskumu duševného zdravia

autor: Daryl Isles
zdroj: University of Queensland
komunikácia: Darrell Isles – University of Queensland
obrázok: Obrázok pripísaný Neuroscience News

Pôvodné vyhľadávanie: otvorený prístup.
„Vitamín D: silný regulátor diferenciácie a funkcie dopaminergných neurónovAutori Renata Aparecida, Nedel Bertil a kol. Journal of Neurochemistry

Súhrn

Vitamín D: silný regulátor diferenciácie a funkcie dopaminergných neurónov

Vitamín D bol identifikovaný ako kľúčový faktor v dopaminergnej neurogenéze a diferenciácii. Vývojový deficit vitamínu D (DVD) je teda spojený s abnormálnymi poruchami dopamínovej signalizácie s neurovývojovým základom, ako je schizofrénia.

Tu uvádzame ďalší dôkaz o úlohe vitamínu D ako sprostredkovateľa dopamínergného vývoja tým, že ukazuje, že zvyšuje rast neuritov, vetvenie neuritov, presynaptickú redistribúciu proteínov, produkciu dopamínu a funkčnú sekréciu v rôznych in vitro modeloch vývoja dopaminergných buniek vrátane SH-SY5Y Bunky, mezencefalické primárne kultúry a mezencefalické co-agro/striatum.

Táto štúdia pokračuje v identifikácii vitamínu D ako diferenciačného faktora dôležitého pre vývoj dopamínových neurónov a teraz po prvýkrát ukazuje, že chronická expozícia aktívnemu hormónu vitamínu D zvyšuje schopnosť vyvíjajúcich sa neurónov uvoľňovať dopamín.

Táto štúdia má tiež dôsledky na pochopenie mechanizmov, ktoré sú základom spojenia medzi nedostatkom DVD a schizofréniou.