Главный комплекс гистосовместимости 1 типа, более известный как MHC I, обрёл широкую популярность после исследований Клауса Ведекинда (Claus Wedekind), посвящённых влиянию этих белков на выбор полового партнёра у людей. Оказалось, что чем больше отличаются гены, кодирующие белки MHC I, у людей, тем более привлекательным им кажется запах друг друга. Это объясняется, по-видимому, тем, что у потомства от такого брака будет широкий спектр иммунных реакций: молекулы MHC I расположены на поверхности всех клеток тела и отвечают за презентацию антигенов – демонстрируют иммунной системе, что происходит внутри клетки, не проник ли в неё вирус, не переродилась ли она в злокачественную.

Недавно выяснилось, что функции MHC I ещё более многообразны. Оказалось, что эти молекулы участвуют в формировании синаптических связей между нейронами. Результаты исследования американских учёных опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

«Определённые гены иммунитета и нарушения иммунной регуляции могут быть связаны с аутизмом и шизофренией, – цитирует доцента Центра нейронаук и Департамента неврологии и нейробиологии, физиологии и поведения Университета Калифорнии в Дэвисе Кимберли Макаллистер (Kimberley McAllister) портал EurekAlert. – Иммунные молекулы, которые мы изучали в процессе индивидуального развития мозга, могут отвечать за эту взаимосвязь».

Оставалось не до конца понятным, почему белки MHC I присутствуют на мембранах нейронов: если главная функция этих молекул – отчитываться перед иммунной системой, то почему они экспрессируются в головном мозге, куда обычные иммунные клетки не проникают? Чтобы ответить на этот вопрос, специалисты вывели трансгенных мышей с отсутствием МНС I на нейронах, а также исследовали изолированные нейроны коры головного мозга крыс и мышей с различными уровнями экспрессии МНС I.

Исследователи обнаружили, что с увеличением плотности молекул MHC I на поверхности нейронов снижается количество синапсов. И наоборот, снижение экспрессии МНС I приводило к росту количества межнейронных связей. Это значит, что белки МНС I регулируют плотность синапсов в развивающемся мозге. Кроме того, они преимущественно подавляют образование возбуждающих межнейронных связей, а значит, определяют баланс между возбуждением и торможением – критически важное качество, от которого зависит обработка информации и пластичность нейронов.

Учёные также продемонстрировали, что экспрессия МНС I в нейронах регулируется активностью самих нейронов по принципу отрицательной обратной связи. Чем активнее работает нейрон, тем интенсивнее в нём синтезируются молекулы МНС I и тем меньшее количество синаптических контактов с другими клетками он образует.

Первоисточник информации:

Marian W. Glynn, Bradford M. Elmer, Paula A. Garay, Xiao-Bo Liu, Leigh A. Needleman, Faten El-Sabeawy & A Kimberley McAllister. MHCI negatively regulates synapse density during the establishment of cortical connections. – Nature Neuroscience.  – Published online: 27 February 2011 | doi:10.1038/nn.2764.