Krytyczna rola witaminy D w funkcji dopaminergicznej i schizofrenii

streszczenie: Neuronaukowcy odkryli, w jaki sposób niedobór witaminy D wpływa na rozwój neuronów, przyczyniając się do zaburzeń, takich jak schizofrenia.

Korzystając z innowacyjnej technologii, byli w stanie zaobserwować, że niedobór witaminy D nie tylko zmienia rozwój neuronów, ale także wpływa na mechanizm uwalniania dopaminy w mózgu. Odkryli, że uwalnianie dopaminy było lepsze w komórkach hodowanych w obecności witaminy D w porównaniu z kontrolą.

Badanie to potwierdza znaczenie witaminy D w różnicowaniu strukturalnym neuronów dopaminergicznych i sugeruje, że niedobór witaminy D u matki może zmieniać sposób tworzenia się wczesnych obwodów dopaminergicznych.

Kluczowe fakty:

1. Zespół badawczy wykazał, że niedobór witaminy D wpływa na mechanizmy wzrostu i wydzielania dopaminy w neuronach dopaminowych.
2. Odkryli, że uwalnianie dopaminy było lepsze w komórkach hodowanych w obecności hormonu witaminy D w porównaniu z kontrolą.
3. W badaniu postawiono hipotezę, że wczesne zmiany w różnicowaniu neuronów dopaminergicznych spowodowane niedoborem witaminy D mogą być neurorozwojowym źródłem dysfunkcji dopaminy u dorosłych, u których rozwinęła się schizofrenia.

źródło: Uniwersytet Queenslandu

Neuronaukowcy z University of Queensland odkryli, jak niedobór witaminy D wpływa na rozwój neuronów w schizofrenii przy użyciu nowej techniki.

Artykuł ukazał się w Dziennik neurochemii.

Profesor Darrell Iles oparł się na wcześniejszych badaniach poza swoim laboratorium w Queensland Brain Institute, łącząc niedobór matczynej witaminy D z zaburzeniami rozwoju mózgu, takimi jak schizofrenia, aby zrozumieć zmiany funkcjonalne zachodzące w mózgu.

Schizofrenia jest związana z wieloma rozwojowymi czynnikami ryzyka, zarówno genetycznymi, jak i środowiskowymi. Chociaż dokładne neurologiczne przyczyny tego zaburzenia nie są znane, wiadomo, że schizofrenia wiąże się z wyraźną zmianą w sposobie, w jaki mózg wykorzystuje dopaminę, neuroprzekaźnik często określany jako „cząsteczka nagrody” w mózgu.

Profesor Ailes zbadał mechanizmy, które mogą mieć związek z nieprawidłowym wydzielaniem dopaminy i odkrył, że niedobór witaminy D u matki wpływa na wczesny rozwój i późniejsze różnicowanie neuronów dopaminergicznych.

Zespół z Queensland Brain Institute opracował komórki podobne do dopaminy, aby odtworzyć proces różnicowania we wczesnych neuronach dopaminergicznych, który normalnie zachodzi podczas rozwoju embrionalnego.

Przeszczepili neurony zarówno w obecności, jak i pod nieobecność aktywnego hormonu witaminy D. W trzech różnych schematach modelowych wykazano, że znacząco zwiększają wzrost neurytów dopaminergicznych. Następnie wykazali zmiany w dystrybucji białek presynaptycznych odpowiedzialnych za uwalnianie dopaminy w tych neuronach.

„Odkryliśmy, że zmieniony proces różnicowania w obecności witaminy D nie tylko powoduje inny wzrost komórek, ale także uruchamia mechanizm uwalniania dopaminy w inny sposób” – powiedział profesor Iles.

Korzystając z nowego narzędzia do wizualizacji, znanego jako neuroprzekaźniki pseudofluorescencyjne, zespół może następnie analizować zmiany funkcjonalne w presynaptycznym wychwycie i uwalnianiu dopaminy w obecności i przy braku witaminy D.

Wykazali, że wydzielanie dopaminy uległo poprawie w komórkach hodowanych w obecności tego hormonu w porównaniu z kontrolą.

„To ostateczny dowód na to, że witamina D wpływa na strukturalne różnicowanie neuronów dopaminergicznych”.

Wykorzystanie postępów w celowaniu i wizualizacji pojedynczych cząsteczek w zakończeniach nerwów presynaptycznych umożliwiło profesorowi Ilesowi i jego zespołowi zbadanie ich długo utrzymywanego przekonania, że ​​niedobór witaminy D u matki zmienia sposób formowania się wczesnych obwodów dopaminy.

Zespół bada teraz, czy inne środowiskowe czynniki ryzyka schizofrenii, takie jak niedotlenienie matki lub infekcja, podobnie zmieniają szlak różnicowania neuronów dopaminowych.

Iles i jego zespół uważają, że takie wczesne zmiany w różnicowaniu i funkcjonowaniu neuronów dopaminowych mogą być neurorozwojowym źródłem dysfunkcji dopaminy w późniejszym okresie u dorosłych, u których rozwija się schizofrenia.

O tych wiadomościach z badań neurologicznych i zdrowia psychicznego

autor: Wyspy Daryla
źródło: Uniwersytet Queenslandu
Komunikacja: Wyspy Darrell – Uniwersytet Queensland
zdjęcie: Zdjęcie przypisane do Neuroscience News

Oryginalne wyszukiwanie: otwarty dostęp.
„Witamina D: silny regulator różnicowania i funkcji neuronów dopaminergicznychRenata Aparecida, Nedel Bertil i in. Dziennik neurochemii

podsumowanie

Witamina D: silny regulator różnicowania i funkcji neuronów dopaminergicznych

Witamina D została zidentyfikowana jako kluczowy czynnik neurogenezy i różnicowania dopaminergicznego. Zatem rozwojowy niedobór witaminy D (DVD) został powiązany z nieprawidłowymi zaburzeniami sygnalizacji dopaminy o podstawach neurorozwojowych, takich jak schizofrenia.

Tutaj przedstawiamy dalsze dowody na rolę witaminy D jako mediatora rozwoju dopaminergicznego, pokazując, że zwiększa ona wzrost neurytów, rozgałęzienia neurytów, redystrybucję białek presynaptycznych, produkcję dopaminy i funkcjonalne wydzielanie w różnych modelach rozwoju komórek dopaminergicznych in vitro, w tym SH-SY5Y Komórki, pierwotne hodowle śródmózgowia i co-agro/prążkowie śródmózgowia.

To badanie nadal identyfikuje witaminę D jako czynnik różnicujący ważny dla rozwoju neuronów dopaminowych, a teraz po raz pierwszy pokazuje, że przewlekła ekspozycja na aktywny hormon, witaminę D, zwiększa zdolność rozwijających się neuronów do uwalniania dopaminy.

Badanie to ma również wpływ na zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw związku między niedoborem DVD a schizofrenią.