Το γλουταμικό είναι ο πρωταρχικός διεγερτικός νευροδιαβιβαστής του κεντρικού νευρικού συστήματος. Σε περίσσεια προκαλεί υπερβολική διέγερση των κυττάρων, γεγονός που συμβάλλει στον θάνατο των νευρώνων σε νευροεκφυλιστικές νόσους. Τώρα, μια μελέτη σε μύγες με επικεφαλής την Sherry Aw, στο Ινστιτούτο Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας A*STAR στη Σιγκαπούρη υπογραμμίζει τη σημασία του περιορισμού της διέγερσης του γλουταμικού στα κύτταρα της γλοίας. Τα κύτταρα της γλοίας γενικά θεωρούνται τα κύτταρα υποστήριξης του νευρικού συστήματος, αν και έχουν επίσης περιγραφεί πρόσφατα σημαντικές συνεισφορές τους στη σηματοδότηση του εγκεφάλου.
Αν και τα κύτταρα της γλοίας αντιπροσωπεύουν το 90% των κυττάρων στον ανθρώπινο εγκέφαλο, η έρευνα για τους μοριακούς μηχανισμούς της νευροεκφυλιστικής νόσου επικεντρώνεται κυρίως στους νευρώνες. Στο άρθρο τους στο Cell Reports , η Aw και οι συνεργάτες της δείχνουν ότι ένα μικρό RNA που ρυθμίζει την έκφραση του υποδοχέα του γλουταμικού mir-263a στα κύτταρα της γλοίας, προστατεύει τις μύγες από το να αναπτύξουν κινητικά ελλείμματα που σχετίζονται με τον νευροεκφυλισμό. Μύγες που δεν έχουν το γονίδιο που κωδικοποιεί τον mir-263a δεν μπόρεσαν να ανέβουν επάνω στα τοιχώματα ενός κυλινδρικού φιαλιδίου όταν αναστράφηκε από οριζόντια σε κατακόρυφη θέση. Το ελάττωμα αναρρίχησης επιδεινώθηκε με την ηλικία, αντανακλώντας μια προοδευτική μείωση της λειτουργίας του νευρικού συστήματος.
Οι συγγραφείς εξεπλάγησαν όταν εξέτασαν το πρότυπο έκφρασης του mir-263a καθώς διαπίστωσαν ότι εκφράζεται κυρίως, και είναι λειτουργικό, στα κύτταρα της γλοίας παρά στους νευρώνες. Διαπίστωσαν ότι η ελάττωση του mir-263a προκαλεί κυτταρικό θάνατο και ότι η αποκατάσταση της έκφρασης του mir-263a σε ένα υποσύνολο γλοίας όχι μόνο προάγει την επιβίωση των κυττάρων, αλλά αποκαθιστά την αναρριχητική ικανότητα των μυγών. Το mir-263a είναι ένα μικρό μη κωδικοποιητικό μόριο RNA (microRNA) που καταστέλλει την έκφραση πολλαπλών γονιδίων-στόχων.
Στον εγκέφαλο των μεταλλαγμένων μυγών mir-263a, οι συγγραφείς ανίχνευσαν μια αύξηση στην έκφραση περισσοτέρων από 70 γονιδίων, συμπεριλαμβανομένων αρκετών που κωδικοποιούν υποδοχείς γλουταμικού. Όταν οι συγγραφείς μείωσαν τα επίπεδα έκφρασης αυτών των υποδοχέων σε γλοία μυγών που δεν είχαν mir-263a, αποκαταστάθηκαν οι αριθμοί των κυττάρων της γλοίας και κατεστάλησαν τα κινητικά ελλείμματα. “Τα microRNAs μπορεί να είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος γονιδιακής ρύθμισης, καθώς ένα απλό microRNA μπορεί να στοχεύσει μια οικογένεια γονιδίων με παρόμοια μοριακή λειτουργία”, εξηγεί η Aw.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι τα κύτταρα της γλοίας εκφράζουν όλους τους κύριους τύπους υποδοχέων γλουταμικού και ότι συμβάλλουν στη διατήρηση της νευρωνικής λειτουργίας με εκκαθάριση του εξωκυττάριου γλουταμικού, αλλά ελάχιστα είναι γνωστά για τις επιδράσεις του γλουταμικού στα ίδια τα κύτταρα της γλοίας. Αυτή η μελέτη δείχνει ότι τα κύτταρα της γλοίας, όπως οι νευρώνες, είναι ευαίσθητα στην υπερδιέγερση εκ γλουταμικού και υπογραμμίζει τον βασικό ρόλο του mir-263a για την λεπτή ρύθμιση των επιπέδων έκφρασης του υποδοχέα του γλουταμικού στα κύτταρα της γλοίας και κατ’επέκταση της ευαισθησίας τους στον νευροδιαβιβαστή.