Výzkumníci z École Polytechnique Fédérale de Lausanne vytvořili podrobnou trojrozměrnou mapu lipidů v mozku myší. Tyto tukové molekuly tvoří buněčné membrány, podílejí se na stavbě myelinu izolujícího nervová vlákna a ovlivňují komunikaci mezi nervovými buňkami. Studie zveřejněná v časopise Nature ukázala, že lipidy jsou v mozku uspořádány do stovek přesně vymezených chemických oblastí.
Výzkumníci analyzovali 172 druhů lipidů ve 109 řezech mozků 11 myší. Použili k tomu zobrazování hmotnostní spektrometrií MALDI–MSI, při němž laser postupně snímá malé body v tkáni a podle hmotnosti molekul určuje jejich složení. Celkem získali přibližně 7,2 milionu měření. Pomocí výpočetních metod z nich sestavili mapu pokrývající celý objem mozku.
Analýza odhalila 539 takzvaných lipizón – oblastí se specifickou kombinací lipidů. Některé odpovídaly známým anatomickým strukturám nebo oblastem s určitými typy buněk, jiné však ukázaly hranice, které nejsou patrné z běžné anatomie ani z map založených na aktivitě genů. Výzkumníci oblasti uspořádali také hierarchicky do osmi hlavních tříd, 31 podtříd a 222 širších skupin.
Bílá hmota není chemicky jednotná
Výrazná rozmanitost se ukázala v bílé hmotě, tedy v tkáni tvořené především nervovými vlákny spojujícími různé části mozku. Dosavadní popisy ji často považovaly za relativně jednotné prostředí. Nová mapa ale rozlišila desítky lipidových oblastí v jednotlivých svazcích vláken a dalších myelinových strukturách, například v části bílé hmoty kolem mozkových komor, v optickém traktu nebo ve svazku spojujícím obě mozkové hemisféry.
Podle studie se některé prostorově vzdálené oblasti podobaly lipidovým složením, pokud byly známé tím, že jsou propojené nervovými drahami. Lipidový profil tak může doplňovat informace o buněčném složení a anatomii. Neznamená to ale, že lipidy samy o sobě dokazují funkci daného spojení; výzkumníci popisují především prostorové souvislosti, nikoli příčinný mechanismus.
Atlas zachytil také změny spojené s březostí. U březích myší se složení lipidů proměnilo v řadě oblastí mozku, výrazněji než při běžném porovnání samců a samic. Změny byly patrné zejména v mozkové kůře a v bílé hmotě, kde vzrostlo množství galaktosylceramidu, významné součásti myelinu. Výsledek ukazuje, že lipidové složení mozku se může měnit v souvislosti s fyziologickým stavem organismu.
Studie se týkala výhradně myší, a její mapa proto není přímo použitelná jako popis lidského mozku. Její význam spočívá především v metodě a v referenčním atlasu zdravé myší tkáně. Ten může sloužit k porovnávání změn během vývoje, stárnutí nebo při onemocněních, u nichž se předpokládají poruchy lipidového metabolismu. Teprve další práce ukážou, nakolik se podobné chemické uspořádání vyskytuje také v lidském mozku.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.