В научном мире произошло значимое открытие – исследователи обнаружили ранее неизвестный тип астроцитов, клеток мозга, обладающих потенциалом для восстановления повреждений. Этот прорыв, продемонстрированный на мышах, может открыть новые горизонты в лечении нейродегенеративных заболеваний.
Астроциты, звездообразные клетки мозга, играют важную роль в поддержке коммуникации между нейронами. Они отвечают за поддержание защитного барьера мозга и регулирование баланса заряженных частиц и сигнальных молекул. Традиционно учёные разделяли мозг на серое вещество, содержащее основную часть нейронов, которая хранит ДНК и обрабатывает информацию, и белое вещество, состоящее из изолированных отростков некоторых нейронов. До недавнего времени астроциты серого вещества были хорошо изучены, в то время как их аналоги в белом веществе оставались малоисследованными.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience 24 февраля, раскрыло существование двух различных типов астроцитов в белом веществе мозга мышей. Учёные анализировали активность генов в образцах тканей мозга грызунов, изучая, какие гены «включают» астроциты.
Первый тип, получивший название «астроциты-домохозяйки», физически поддерживает нервные волокна и помогает коммуникации между нейронами. Второй тип – пролиферативные астроциты – обладает ранее неизвестной способностью размножаться, создавая новые клетки внутри белого вещества. «Это действительно важное открытие, потому что раньше об этом не было известно», – подчеркнула соавтор исследования Джудит Фишер-як, заместитель директора Института исследования стволовых клеток при Helmholtz Munich в Германии.
Исследователи также обнаружили, что некоторые пролиферативные астроциты способны перемещаться из белого вещества в серое вещество мозга мыши. Это наблюдение указывает на возможность того, что эти клетки могут служить резервуаром для новых астроцитов, потенциально способствуя восстановлению мозга. Для визуализации этого процесса учёные использовали высокоразрешающие микроскопические изображения, показывающие пролиферативные астроциты (окрашенные в зеленый и белый цвета) в белом веществе мозга мыши.
Если подобные астроциты будут обнаружены у людей, это может привести к разработке новых методов лечения повреждений мозга, включая нейродегенеративные заболевания, такие как рассеянный склероз. Появится возможность манипулировать астроцитами для увеличения пролиферации и замены дефектных или утраченных клеток.
Для проверки этой гипотезы учёные исследовали образцы тканей мозга человека, извлеченные во время вскрытия у 13 доноров органов. В человеческих образцах были идентифицированы астроциты белого вещества, однако, в отличие от мышиных образцов, эти клетки экспрессировали только гены, участвующие в домашних функциях, но не гены пролиферации. Джудит Фишер-як отметила, что это расхождение может быть связано с тем, что человеческие образцы были получены исключительно от пожилых пациентов, а эксперименты на мышах показали, что количество пролиферативных астроцитов имеет тенденцию уменьшаться с возрастом. При более широком диапазоне человеческих образцов, особенно от молодых людей, пролиферативные астроциты могут быть обнаружены и у человека.
Будущие исследования направлены на более глубокое понимание того, как астроциты белого вещества способствуют общему здоровью мозга у людей, как они реагируют на травмы, болезни и старение, а также на разработку стратегий манипулирования пролиферацией астроцитов для восстановления мозга и терапевтического вмешательства.
Изображение носит иллюстративный характер
Астроциты, звездообразные клетки мозга, играют важную роль в поддержке коммуникации между нейронами. Они отвечают за поддержание защитного барьера мозга и регулирование баланса заряженных частиц и сигнальных молекул. Традиционно учёные разделяли мозг на серое вещество, содержащее основную часть нейронов, которая хранит ДНК и обрабатывает информацию, и белое вещество, состоящее из изолированных отростков некоторых нейронов. До недавнего времени астроциты серого вещества были хорошо изучены, в то время как их аналоги в белом веществе оставались малоисследованными.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience 24 февраля, раскрыло существование двух различных типов астроцитов в белом веществе мозга мышей. Учёные анализировали активность генов в образцах тканей мозга грызунов, изучая, какие гены «включают» астроциты.
Первый тип, получивший название «астроциты-домохозяйки», физически поддерживает нервные волокна и помогает коммуникации между нейронами. Второй тип – пролиферативные астроциты – обладает ранее неизвестной способностью размножаться, создавая новые клетки внутри белого вещества. «Это действительно важное открытие, потому что раньше об этом не было известно», – подчеркнула соавтор исследования Джудит Фишер-як, заместитель директора Института исследования стволовых клеток при Helmholtz Munich в Германии.
Исследователи также обнаружили, что некоторые пролиферативные астроциты способны перемещаться из белого вещества в серое вещество мозга мыши. Это наблюдение указывает на возможность того, что эти клетки могут служить резервуаром для новых астроцитов, потенциально способствуя восстановлению мозга. Для визуализации этого процесса учёные использовали высокоразрешающие микроскопические изображения, показывающие пролиферативные астроциты (окрашенные в зеленый и белый цвета) в белом веществе мозга мыши.
Если подобные астроциты будут обнаружены у людей, это может привести к разработке новых методов лечения повреждений мозга, включая нейродегенеративные заболевания, такие как рассеянный склероз. Появится возможность манипулировать астроцитами для увеличения пролиферации и замены дефектных или утраченных клеток.
Для проверки этой гипотезы учёные исследовали образцы тканей мозга человека, извлеченные во время вскрытия у 13 доноров органов. В человеческих образцах были идентифицированы астроциты белого вещества, однако, в отличие от мышиных образцов, эти клетки экспрессировали только гены, участвующие в домашних функциях, но не гены пролиферации. Джудит Фишер-як отметила, что это расхождение может быть связано с тем, что человеческие образцы были получены исключительно от пожилых пациентов, а эксперименты на мышах показали, что количество пролиферативных астроцитов имеет тенденцию уменьшаться с возрастом. При более широком диапазоне человеческих образцов, особенно от молодых людей, пролиферативные астроциты могут быть обнаружены и у человека.
Будущие исследования направлены на более глубокое понимание того, как астроциты белого вещества способствуют общему здоровью мозга у людей, как они реагируют на травмы, болезни и старение, а также на разработку стратегий манипулирования пролиферацией астроцитов для восстановления мозга и терапевтического вмешательства.
