Рецепторы на принимающей стороне синапса управляют стабильностью нейромедиаторов

Синапс — это место контакта между двумя нейронами. Один нейрон выделяет химическое вещество (нейромедиатор), а другой улавливает его своими рецепторами. До сих пор считалось, что в основном передающая сторона диктует правила: какой нейромедиатор выделяется, такие рецепторы и подстраиваются. Новое исследование показывает, что связь работает в обе стороны.

Учёные работали с нервно-мышечным соединением — это особый вид синапса, где нервная клетка управляет мышцей. Они блокировали рецепторы ацетилхолина (вещества, которое передаёт сигнал от нерва к мышце) на мышечных клетках. После этого нейроны теряли свою «ацетилхолиновую» специализацию и возвращались к более раннему, эмбриональному состоянию, когда они использовали другой нейромедиатор — глутамат.

В другом эксперименте исследователи заставили мышечные клетки производить рецепторы ГАМК — тормозного нейромедиатора. И тогда нейроны, которые обычно выделяют ацетилхолин, начинали вести себя как ГАМК-ергические, то есть использовать тормозной медиатор. Это подтверждает, что рецепторы на принимающей стороне могут «перепрограммировать» передающую сторону.

Ключевую роль в этом процессе играют транссинаптические мостики — белковые структуры, которые физически соединяют две стороны синапса. Когда учёные убирали отдельные компоненты этих мостиков, стабилизация нужного нейромедиатора нарушалась. Это значит, что для правильной работы синапса важна не только химия, но и механическая связь между нейронами.

Работа выполнена на животных (вероятно, мышах или лягушках) и клетках, поэтому напрямую переносить выводы на человека пока нельзя. Но авторы предполагают, что сбои в работе рецепторов могут быть связаны с неврологическими заболеваниями, при которых страдает передача сигнала.