Hormon dopamin je jedním z nejdůležitějších neurotransmiterů, klíčovým prvkem mozkového „systému odměn“. Ovlivňuje procesy motivace a učení a zajišťuje pocit očekávání radosti. Na druhou stranu je zánik dopaminových neuronů jedním z důvodů vzniku Parkinsonovy choroby. To vše nutí biology zkoumat tyto buňky obzvláště pečlivě.

Dosud se předpokládalo, že uvolňování dopaminu ve specifických neuronech závisí na zprávách od sousedních buněk, ale vědci z Grossmannovy lékařské školy při Newyorské univerzitě ve spolupráci s kolegy z jiných institucí zjistili, že hlavní roli v tomto procesu hraje samoregulace.

„Naše výsledky jsou prvním důkazem, že dopaminové neurony samy sebe regulují v mozku,“ uvádí tisková zpráva Lékařské školy slova hlavního autora Takuye Hikimy, pracovníka oddělení neurochirurgie NYU Langone Health, akademického lékařského centra v New Yorku.

Výzkum byl zahájen, protože předchozí názory na mechanismus uvolňování dopaminu vyvolávaly příliš mnoho otázek. Za prvé, aby jedna buňka dokázala ovládat svého souseda pomocí dopaminu, je zapotřebí příliš mnoho synapsí nebo spojení, jejichž prostřednictvím se dvě buňky setkávají a vyměňují si zprávy. Dopaminové neurony k tomu nemají dostatečné množství synapsí.

Za druhé je známo, že mnoho typů buněk, které produkují hormony v organismu, používá samoregulační systém, který je jednodušší než systém přenosu signálů ze sousedních buněk.

Originální experiment

S cílem dokázat, že dopaminové neurony používají stejný systém, provedli autoři originální experiment. Injikovali některým mozkovým buňkám botox - toxin, který blokuje nervové buňky v odesílání chemických zpráv neuronům a dalším buňkám, a sledovali, zda tyto buňky nadále produkují dopamin.

Ukázalo se, že „paralyzované“ buňky přestaly produkovat hormon, a to navzdory skutečnosti, že nadále přijímaly signály od „zdravých“ sousedních buněk. Z tohoto vědci usuzují, že proces produkce dopaminu je samoregulační. Pokud by byl kontrolován sousedními dopaminovými buňkami, pak by uvolňování hormonu nebylo ovlivněno, protože ošetřené buňky by stejně dostávaly signály od nezpracovaných, které se nacházejí poblíž.

V budoucnu mají vědci v úmyslu studovat, jak je samoregulace dopaminu spojena se zánikem neuronů v případě Parkinsonovy choroby.

„Nyní, když lépe chápeme, jak se tyto buňky chovají, když jsou zdravé, můžeme začít luštit záhadu, proč jsou ničeny při neurodegenerativních poruchách, jako je Parkinsonova choroba,“ říká Hikima.

Autoři se také chystají prozkoumat vztah mezi aktivitou dopaminových neuronů s dalšími faktory, například s uvolňováním vápníku.