В сетчатке мышей митохондрии, синаптические ленты и пузырьки с глутаматом образуют согласованный структурно-метаболический узел. В реконструированных окончаниях палочек одна крупная митохондрия обычно была связана с одной лентой, а у колбочек такие комплексы распределялись по окончанию. Работа опубликована 24 октября в Nature Communications.

Синаптическая лента удерживает запас пузырьков рядом с местом выброса нейромедиатора. С помощью электронной микроскопии с последовательным срезанием образца исследователи восстановили трёхмерное устройство окончаний: четыре M-колбочки, две S-колбочки и 18 палочек двух типов. У палочек митохондрия располагалась рядом с единственной лентой — компактная схема соответствует их непрерывному выделению глутамата в темноте.

Функциональную роль расположения проверили на мышах без синтафилина — белка, который закрепляет митохондрии. В окончаниях стало больше митохондрий, многие палочки перешли от соотношения 1:1 к 2:1, а митохондрии приблизились к лентам. Одновременно усилились электроретинографические ответы сетчатки и выросла частота возбуждающих сигналов у биполярных клеток без увеличения их амплитуды. Это указывает на изменение именно пресинаптической передачи, а не только на анатомическое соседство органелл.

В мышиной модели дегенерации сетчатки комплекс распадался ещё до выраженного функционального снижения: фрагментировались митохондрии и ленты, а пузырьки теряли организованное расположение. Работа предлагает новый уровень устройства фоторецепторного синапса, но пока не показывает лечения и не устанавливает тот же механизм у людей; все причинные проверки проведены на мышах.