Дремлющие нейронные стволовые клетки были воскрешены в мозге взрослых мышей путем перезапуска их метаболизма, что привело к производству новых нейронов. Такой регенеративный потенциал может иметь долгосрочные последствия для лечения нейродегенеративных заболеваний. Подробности этой работы опубликованы в журнале .
Что такое нейральные стволовые клетки?
Нейральные стволовые клетки — это стволовые клетки, обладающие способностью дифференцироваться в клетки нервной системы, включая нейроны и глиальные клетки. Они присутствуют в различных тканях, таких как головной, спинной мозг и периферическая нервная система. Они необходимы для регенерации и восстановления поврежденной нервной ткани.
Эти клетки позволяют мозгу расти, но большинство из них находятся в спящем состоянии (или в состоянии покоя) в организме взрослого организма. Это ограничивает нашу способность создавать новые нейроны в течение всей жизни. В новой работе швейцарская команда под руководством профессора Жан-Клода Мартину нашла способ «пробудить» эти стволовые клетки от их спящего состояния у мышей, позволяя им снова стать активными.
Роль митохондрий
Чтобы понять эту работу, полезно рассмотреть митохондрии. Эти клеточные органеллы, присутствующие в большинстве эукариотических клеток (включая клетки человека), часто называют «энергетическими центрами» клетки. Их основная задача — производство энергии в виде АТФ (аденозинтрифосфата) в процессе клеточного дыхания.
Следует помнить, что митохондрии имеют характерную структуру с двойной мембраной: гладкой внешней мембраной и сильно складчатой внутренней мембраной, образующей гребни. Такая структура способствует эффективности производства АТФ.
При этом несколько лет назад эта же команда выявила ключевой белковый комплекс под названием митохондриальный транспортер пирувата (MPC), который может помочь направить клетки по определенным метаболическим путям. В данном случае ученые пытались найти способ использовать этот митохондриальный механизм в своих интересах для реактивации спящих нейрональных стволовых клеток.
Новые нейроны
Устранив активность MPC с помощью химических ингибиторов у генетически модифицированных мышей, исследователи смогли подавить ее влияние на нейронные стволовые клетки. В результате эти клетки начали генерировать новые нейроны, даже у старых мышей (показано выше).
«Этой работой мы показываем, что перенаправление метаболических путей может напрямую влиять на состояние активности взрослых нервных стволовых клеток и, следовательно, на количество генерируемых новых нейронов«, — отмечают авторы в пресс-релизе.
Способность регенерировать части взрослого мозга может иметь огромное значение для лечения травм или заболеваний мозга, если эти результаты будут воспроизведены на людях. В идеале, мы могли бы использовать эти восстановленные клетки для замены утраченных нейронов. До этого еще далеко, но это многообещающий путь, который потребует дальнейшего изучения.