Ny cellpopulation i de basala ganglierna delaktig i samspelet mellan olika neuronala signalsubstanser
En färsk studie från institutionen för neurovetenskap vid Karolinska Institutet karakteriserar en ny cellpopulation i de basala ganglierna, som är ansvarig för interaktionen mellan två typer av neurotransmittorer, GABA och acetylkolin.
Striatum är den huvudsakliga införselsstationen för de basala ganglierna, en del av storhjärnan som är involverad i en mängd olika sensorimotoriska funktioner och verkställande av frivilliga rörelser. 99 procent av de striatala nervcellerna är GABAerga neuroner, medan det enda undantaget är kolinerga interneuroner.
– I tidigare studier har vi kunnat beskriva samspelet mellan kolinerga interneuroner och dopaminsystemet. Här har vi istället fokuserat på samspelet mellan de kolinerga systemen och de GABAerga system i striatum, förklarar Gilad Silberberg, professor vid institutionen för neurovetenskap, och huvudförfattare till studien.
Striatum är starkt modulerad av acetylkolin och en tidig behandling för Parkinsons sjukdom var baserad på det kolinerga systemet. Kolinerga interneuroner har även visat sig förändra sin aktivitet vid Parkinsons sjukdom, Huntingtons sjukdom eller olika former av dyskinesi, som samtliga är störningar relaterade till striatal funktion.
– Vi ville utforska hur den kolinerga aktiviteten påverkar striatal aktivitet via nikotinreceptorer, en specifik receptor för acetylkolin, säger Anna Tokarska, doktorand i Silberberglaboratoriet och medförfattare till studien.
– Vi använde transgena möss och markerade de striatala interneuronerna som uttrycker dessa nikotinreceptorer genom Chrna2-genen. Vi kunde sedan använda olika metoder, inklusive patch-clamp tekniken och optogenetik, för att särskilja dessa neuroner och deras synaptiska anslutning i striatum, fortsätter hon.
Den striatala Chrna2 interneuronpopulationen är mycket varierande, och består av minst tre huvuddelpopulationer med distinkta anatomiska och elektriska egenskaper. En population har varit av särskilt intresse, eftersom den visar nya egenskaper och bland annat ett starkt svar på acetylkolin.
Förhoppningen är att framöver kunna studera denna population på djupet, bland annat dess medverkan i striatal funktion och dysfunktion.
Publikation
GABAergic interneurons expressing the α2 nicotinic receptor subunit are functionally integrated in the striatal microcircuit
Anna Tokarska, Gilad Silberberg 2
Cell Reports, 24 May 2022, Volume 39, ISSUE 8, 110842, DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110842