Некоторые области взрослого мозга содержат покоящиеся, или спящие, нейральные стволовые клетки, которые потенциально могут быть реактивированы для образования новых нейронов. Однако переход от покоя к пролиферации до сих пор плохо изучен. Команда под руководством ученых из университетов Женевы (UNIGE) и Лозанны (UNIL) обнаружила важность клеточного метаболизма в этом процессе и определила, как пробудить эти нейронные стволовые клетки и реактивировать их.
Биологам удалось увеличить количество новых нейронов в мозге взрослых и даже пожилых мышей. Эти результаты, перспективные для лечения нейродегенеративных заболеваний, будут опубликованы в журнале Science Advances.
Стволовые клетки обладают уникальной способностью постоянно производить копии самих себя и давать начало дифференцированным клеткам с более специализированными функциями. Нейральные стволовые клетки (НСК) отвечают за формирование мозга во время эмбрионального развития, порождая все клетки центральной нервной системы, включая нейроны.
Способность к нейрогенезу снижается с возрастом
Удивительно, но НСК сохраняются в определенных областях мозга даже после того, как мозг полностью сформирован, и могут создавать новые нейроны на протяжении всей жизни. Это биологическое явление, называемое взрослым нейрогенезом, важно для таких специфических функций, как процессы обучения и памяти. Однако во взрослом мозге эти стволовые клетки становятся более молчаливыми или “спящими” и снижают свою способность к обновлению и дифференцировке.
В результате с возрастом нейрогенез значительно снижается. Лаборатории Жан-Клода Мартину, почетного профессора кафедры молекулярной и клеточной биологии факультета естественных наук UNIGE, и Марлен Кноблох, доцента кафедры биомедицинских наук факультета биологии и медицины UNIL, раскрыли метаболический механизм, благодаря которому взрослые НСК могут выйти из состояния покоя и стать активными.
“Мы обнаружили, что митохондрии, органеллы, вырабатывающие энергию внутри клеток, участвуют в регулировании уровня активации взрослых НСК, – объясняет Франческо Петрелли, научный сотрудник UNIL и соавтор исследования вместе с Валентиной Сканделлой. Особую роль в этой регуляции играет митохондриальный транспортер пирувата (MPC) – белковый комплекс, открытый одиннадцать лет назад в группе профессора Мартину. Его активность влияет на метаболические возможности, которые может использовать клетка. Зная метаболические пути, которые отличают активные клетки от спящих, ученые могут пробудить спящие клетки, изменив их митохондриальный метаболизм.
Новые перспективы
Биологи блокировали активность MPC с помощью химических ингибиторов или путем создания мутантных мышей с геном Mpc1. Используя эти фармакологические и генетические подходы, ученые смогли активировать спящие НСК и таким образом генерировать новые нейроны в мозге взрослых и даже пожилых мышей. “Этой работой мы показали, что перенаправление метаболических путей может напрямую влиять на состояние активности взрослых НСК и, следовательно, на количество генерируемых новых нейронов”, – резюмирует профессор Кноблох, соавтор исследования.
“Эти результаты проливают новый свет на роль клеточного метаболизма в регуляции нейрогенеза. В долгосрочной перспективе эти результаты могут привести к созданию потенциальных методов лечения таких состояний, как депрессия или нейродегенеративные заболевания”, – заключает Жан-Клод Мартину, соавтор исследования.
Немного на этих днях про профессиональный, надежный, безопасный скрипт обменника электронных валют много интересного почитал, на мой взгляд это интересно и очень важно. Очень полезная информация.