Добавить новость
ru24.net
News in English
Ноябрь
2023

Surprising finding links sleep, brain insulation, and neurodegeneration

0
Oligodendrocyte precursor cells (OPCs) in vivo. Image by Erin Gibson.
Oligodendrocyte precursor cells (OPCs) in vivo. Image by Erin Gibson.

Scientists affiliated with the Knight Initiative for Brain Resilience at Wu Tsai Neuro have discovered a surprising connection between brain cells involved in producing the insulation around nerve fibers, our sleep patterns, and neurodegenerative diseases such as multiple sclerosis (MS).

The cells studied are a type of glial cell known as oligodendrocyte precursor cells (OPCs). As the name implies, these cells can mature into oligodendrocytes, which are responsible for making myelin — the insulation that ensheaths nerve fibers throughout the brain and speeds neuronal signaling. But before OPCs turn into oligodendrocytes, they have a whole host of other duties, including playing a role in immune responses and even forming synapses with neurons.

“To me, OPCs are the most interesting cell in the central nervous system, partly because in many ways, they can act like all the other cells in the central nervous system,” said Erin Gibson, an assistant professor of psychiatry and behavioral sciences and lead author on the new work. The paper was published on August 31st in Neuron with postdoc Daniela Rojo, a Brain Resilience Scholar supported by the Knight Initiative, as first author.

Gibson, Rojo, and their colleagues revealed that another unexpected role of OPCs may involve sleep and have important implications for brain health, especially in night shift workers.

Circadian gene regulates brain insulation

As a circadian biologist, Gibson is familiar with the effects that our circadian system imparts on every bodily process. This system regulates activity to oscillate on a 24-hour rhythm, such that at night, organs like the stomach decrease their digestion and our overall body temperature drops. Gibson wondered if glial cells like OPCs might also have their own 24-hour circadian rhythms. The new research showed that indeed they do, with 10 percent of genes in OPCs oscillating over a 24-hour day, the first evidence that OPCs are strongly controlled by the circadian system.

Gibson and Rojo’s team also revealed that when the circadian regulation of OPCs breaks down, an array of harmful effects ensue — impacting both sleep patterns and the health of the insulating myelin surrounding neurons. In OPCs that were missing a crucial aspect of the circadian regulation system — a gene called Bmal1 — the researchers observed abnormal effects. These OPCs did not divide and produce other OPCs as frequently, nor did they migrate to areas of the brain where they were needed.

They even looked strange. “One of the most shocking things was how different these OPCs looked following Bmal1 removal,” said Gibson. “OPCs are normally these beautiful cells with complex tree-like morphology. But these cells were completely truncated. “

These changes to the OPCs resulted in decreased myelin insulation and impaired myelin repair after an injury. The abnormalities were the worst for mice who had Bmal1 removed as embryos rather than in adolescence or adulthood, suggesting an important role of this circadian gene during brain development.

The impaired myelination also impacted animals’ cognition and movement — mice lacking Bmal1 showed deficits on an attention task and slower swinging of their paws while walking around.

Linking sleep disruption to cognitive decline

Of all the effects they studied, the team was most interested in the impact that dysregulated OPCs had on sleep. Specifically, the mice had a harder time remaining in a deep sleep or non-REM phase, which led to more frequent naps during their active phase when they should have been awake.

“What was interesting about that is that increases in so-called active phase napping is now believed to be one of the earliest signs of Alzheimer’s disease,” said Gibson.

The researchers were curious whether this type of sleep deficit, called sleep fragmentation, might also be found in other neurodegenerative diseases. They went searching for gene variants associated with sleep fragmentation in two large human genetic datasets and found the phenomenon was linked to a higher risk of developing MS.

It’s possible, the researchers realized, that the increased risk of MS — a demyelinating disease — could be related to the finding that mice with OPCs lacking the Bmal1 gene had more difficulty recovering myelin after a demyelinating injury.

“That was very surprising to me. I was not expecting such a result,” said Rojo. She adds that this discovery “can give us an idea of why some disruptions in circadian shifts in sleep, for example, in night workers, can increase their risk of having demyelinating disorders like multiple sclerosis.”

Treatments Based on the Clock

For now, it remains to be seen whether the abnormal myelination and sleep fragmentation found in mice was directly caused by the lack of the Bmal1 in the cells, or by its disruption to myelin, or even whether another gene besides Bmal1 could have similar effects. Gibson and Rojo’s team are now working on experiments to reveal how Bmal1 is regulating OPCs on a more granular level.

But if dysregulation of the OPCs by Bmal1 loss does cause similar effects in humans and contributes to diseases like MS, Gibson said that it could be used as a new therapeutic target.

“We haven’t really done a great job of developing drugs that target an enhancement in oligodendrogenesis and remyelination,” she said. “This tells us that this is a new molecular pathway that plays a role in how these OPCs proliferate and differentiate and migrate into lesions. And so if we can target it, maybe we might be able to make that process more efficient.”

Plus, Gibson adds that their new results could even mean that a so-called “chronotherapeutic” approach could be useful for diseases like MS that impact myelin, such that drugs that are currently on the market to target oligodendrocytes could be more effective if given at certain times of day.

Moving forward, Gibson plans to further investigate the sleep changes to reveal exactly what causes them and whether other types of myelin dysregulation also cause sleep issues.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.

Покушение на Дональда Трампа в США. Могут проверить "Секретные службы".

РОССИЯ ПРОВЕРИТ ЦРУ И СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США?!


Инсульт: что нужно знать?

Итоги конкурса красоты «MISS EUROPEAN BEAUTY 2024″

На самых популярных курортах Европы появились трущобы, жители которых пеняют туристам на свою судьбу, а могут и жестоко отомстить

Итоги конкурса красоты «Miss World Russian Beauty 2024»


The Faculty of International Journalism and Mass Communications of the Eurasian International University conducts an additional set of applicants!

See the $10M New Orleans mansion with a grisly past that lured a potential new buyer in less than a day

UFC Denver video: Abdul Razak Alhassan vs. Cody Brundage ends in no-contest after illegal blows

Warner will not be considered for 2025 Champions Trophy: Bailey


В Ленинском районе Крыма проверили бывших мигрантов, не вставших на воинский учет

Летний туристический проект «Умные путешествия» запущен в Подмосковье

В Жуковском на дороге один водитель убил другого арматурой

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами


I didn't expect my favorite cozy MMO to do a crossover with a Finnish children's series

Former Bungie lead counsel explains how the studio nailed one of Destiny 2's most infamous leakers

Для Titan Slayer: Idle RPG проходит предрегистрация в Google Play

Ash of Gods: The Way перенесут на смартфоны — появилась страница в Play Market



Лучшие Анекдоты из Питера за 13.07.2024

Финалист шоу “Голос” Сергей Арутюнов остался без голоса. Артист находится в больнице, состояние тяжёлое.

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами

Складной Motorola Razr 50 рассекречен официальным источником




На Осташковском шоссе в Мытищах изменили временную схему движения

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами

Покушение на Дональда Трампа в США. Могут проверить "Секретные службы".

Антон Шкаплеров посетил выставку, посвященную академику Владимиру Челомею


Одно счастье на всю семью. В ЦМД «Ломоносовский» поздравили супружеские пары, отмечающие золотую свадьбу

В Забайкалье машина взорвалась и сгорела из-за канистры бензина в салоне

Семейный фестиваль прошел в парке «Городок» в Рузе

Заммэра Сергунина рассказала о развитии индустрии моды в Москве


Карлос Алькарас за день до финала Уимблдона играл в гольф

«Самый сложный противник, с которым я встречался». Медведев – об Алькарасе

Крейчикова о том, что вышла в финал «Уимблдона», где побеждала Яна Новотна: «Я очень по ней скучаю»

Крейчикова о своем тренере Новотной, которая умерла в 2017-м: «Я даже не мечтала, что однажды выиграю тот же трофей, что и Яна»


«Опера руками разводят»: застройщик обещал боксеру из Москвы построить дом на Алтае и пропал с деньгами — пострадали еще 6 человек

Волонтеры очистили от мусора Озернинское водохранилище в Рузе

Нижний Новгород попал на второе место по росту цен на новостройки в РФ

Путин принимает участие в открытии автодорожного обхода Твери


Музыкальные новости

Моргенштерн* сделал громкое заявление на фоне слухов о беременности Дилары

Тимати рассказал, как у него угнали машину

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Писатель Беседин: Петр Мамонов преображал мир вокруг себя



Росгвардия завершила весеннюю призывную кампанию в Кузбассе

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами

Лучшие Анекдоты из Питера за 13.07.2024

Финалист шоу “Голос” Сергей Арутюнов остался без голоса. Артист находится в больнице, состояние тяжёлое.


АО «Транснефть - Север» в I полугодии 2024 года выполнило диагностику более 1 тыс. км трубопроводов в 4 регионах

Сергачев о матче звезд КХЛ и НХЛ: «Когда обратился к Панарину и Овечкину, понимал, что интерес будет хороший, но такого ажиотажа представить не мог. Болельщики соскучились по играм такого масштаба»

Выставка живописи «Постижение времени. Феномен мироздания» откроется в Пскове

Росгвардия завершила весеннюю призывную кампанию в Кузбассе


В Москве впервые изъяли электросамокат за пьяное вождение и ДТП с пешеходом

В Москве впервые конфисковали электросамокат за наезд на пешехода

Верховая езда, сап-серфинг и йога: летний досуг долголетов в Ленинском округе

Летний туристический проект «Умные путешествия» запущен в Подмосковье


Путинскую трассу в следующем году продлят от Екатеринбурга до Тюмени

Путин открыл последний участок трассы М-11 Москва-Петербург

Путинские Игры дружбы в Екатеринбурге официально перенесены

Владимир Путин открыл последний участок трассы М-11 Москва – Петербург




Юлия Навальная обжаловала заочный арест по делу об участии в экстремистском сообществе

Адвокаты Навальной обжаловали ее заочный арест в России

Басманный суд: защита обжаловала заочный арест Юлии Навальной


В России запущена новая платформа для ментального здоровья граждан

Компания ICDMC приняла участие в XIV Фармацевтической конференции «Зелёный крест»

Финалист шоу “Голос” Сергей Арутюнов остался без голоса. Артист находится в больнице, состояние тяжёлое.

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами


Окружение Зеленского рассказало о разочаровании саммитом НАТО

Сам придумал наступление, сам отразил: пресс-конференция Зеленского превратилась в сеанс одновременного вранья, шантажа и гипноза

Киевский политолог: Запад предлагал «убрать Зеленского» и давал РФ координаты

СМИ узнали об отчаянии в окружении Зеленского


Долгожданный хоккейный кемп школы Дедова Ивана «РФ Хоккей» победил в Москве!

Экс-футболист «Манчестер Юнайтед» Канчельскис прокомментировал инцидент с дракой

Культурные центры Москвы проведут мероприятия в рамках летнего фестиваля

Ольга Зайцева: Столица всегда поддерживает своих спортсменов


Чувашия и Беларусь — крепкий союз



Сергей Собянин: Развиваем умные сервисы

Собянин: Москва создает одну из крупнейших в мире цифровых диагностических сетей

Собянин объявил о начале строительства станции метро «Достоевская»

Собянин рассказал о создании сети цифровых диагностических устройств


В Крыму потушили четыре природных пожара

Новая эра фарминга с приложением Tonique от создателей "Смешариков"

Синоптик Леус: погода в Москве вернется к климатической норме 18 июля

Посмотрите, каким станет климат по всей планете через 60 лет. Петербург станет как Адыгея, а Москва — как Краснодар


«Опера руками разводят»: застройщик обещал боксеру из Москвы построить дом на Алтае и пропал с деньгами — пострадали еще 6 человек

В Калининграде завершились IX Международные органные Ассамблеи

Китай намерен построить в Таджикистане солнечную электростанцию

Еще 33 школьных стадиона откроют для посещений в Подмосковье до конца года


АО «Транснефть – Север» за 6 месяцев 2024 г. выполнило 26 тыс. экологических исследований

Многолетнюю мерзлоту будут изучать в Амурской области

АО «Транснефть - Север» в I полугодии 2024 года выполнило диагностику более 1 тыс. км трубопроводов в 4 регионах

Дни рождения


Дорогу, в провале которой в 2014 году погибли 6 человек, снова закрыли

«Падает цена там, где она уже перегрета». В Симферополе цена на квартиры-малютки снизилась, в Севастополе — стабильно высокая

Случайно убивший журналистку Бабаеву инструктор получил год исправительных работ

Круиз-викторина "Твоей истории негромкой мне дорог каждый уголок"


В Подмосковье врачи спасли ребенка с пулей в ухе

Нижний Новгород вошел в топ-3 городов по росту цен на новостройки

Секретари подмосковного обкома поздравили с днем рождения руководителя местного отделения женского движения "Надежда России" М.Г. Пушкину

Музыкальный руководитель театра «Ленком» Сергей Рудницкий умер в возрасте 69 лет












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Уимблдон

Алькарас уверенно переиграл Джоковича и выиграл Уимблдон






В Забайкалье машина взорвалась и сгорела из-за канистры бензина в салоне

Татьяна Куртукова: как «Матушка-Земля» сделала певицу звездой

Одно счастье на всю семью. В ЦМД «Ломоносовский» поздравили супружеские пары, отмечающие золотую свадьбу

Осужденный ИК-4 УФСИН по Мордовии – победитель XXI Всероссийского конкурса «Калина красная»