Прорыв в нейробиологии: ученые научились генерировать новые нейроны в головном мозге

Нейробиологи смогли увеличить количество нейронов в мозге взрослых и пожилых мышей.

Некоторые участки мозга взрослого человека содержат покоящиеся или бездействующие нервные стволовые клетки, которые потенциально могут быть повторно активированы для образования новых нейронов. Однако переход от покоя к пролиферации до сих пор плохо изучен. Ученые, обнаружившие способ генерации новых нейронов у мышей, считают, что в будущем его можно будет применять для лечения депрессии и прочих заболеваний мозга у человека, пишет Neuroscience News.

Группа под руководством ученых из университетов Женевы (ЖУ) и Лозанны (ЛУ) обнаружила важность клеточного метаболизма в этом процессе и определила, как разбудить эти нервные стволовые клетки и активировать их.

Опубликована научная статья:

Mitochondrial pyruvate metabolism regulates the activation of quiescent adult neural stem cells

FRANCESCO PETRELLI VALENTINA SCANDELLA NICOLA ZAMBONI JEAN-CLAUDE MARTINOU MARLEN KNOBLOCH

DOI: 10. 1126/ sciadv. add522

Нейробиологам удалось увеличить количество новых нейронов в мозгу взрослых и даже пожилых мышей. Это результаты, перспективные для лечения нейродегенеративных заболеваний.

Стволовые клетки обладают уникальной способностью давать начало дифференцированным клеткам с более специализированными функциями. Нервные стволовые клетки (НСК) отвечают за построение мозга во время эмбрионального развития, производя все клетки ЦНС, включая нейроны.

Удивительно, но НСК сохраняются в определенных областях мозга даже после того, как мозг полностью сформировался, и могут образовывать новые нейроны на протяжении всей жизни. Это биологическое явление, называемое взрослым нейрогенезом, важно для определенных функций, таких 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 нейрогенез значительно снижается с возрастом.

В лабораториях Жан-Клода Мартину, почетного профессора кафедры молекулярной и клеточной биологии факультета естественных наук ЖУ, и Марлен Кноблох, Associate Professor кафедры биомедицинских наук факультета биологии и медицины ЛУ, был обнаружен метаболический механизм, с помощью которого взрослые НСК могут выйти из своего спящего состояния и стать активными.

"Мы обнаружили, что митохондрии, производящие энергию органоиды внутри клеток, участвуют в регулировании уровня активации взрослых НСК", — объясняет Франческо Петрелли, научный сотрудник ЛУ и соавтор исследования.

Особую роль в этой регуляции играет митохондриальный переносчик пирувата (МПП), белковый комплекс, открытый одиннадцать лет назад коллективом профессора Мартину. Его активность влияет на варианты метаболизма, которые может использовать клетка. Зная метаболические пути, которые отличают активные клетки от спящих, ученые могут разбудить спящие клетки, изменив их митохондриальный метаболизм.

Нейробиологи заблокировали активность МПП двумя путями: используя химические ингибиторы и создав мутантных мышей по гену Mpc1. Используя эти фармакологические и генетические подходы, ученые смогли активировать спящие НСК и таким образом генерировать новые нейроны в мозгу взрослых и даже пожилых мышей.

"С помощью этой работы мы показываем, что перенаправление метаболических путей может напрямую влиять на состояние активности взрослых НСК и, следовательно, на количество генерируемых новых нейронов", — резюмирует Марлен Кноблох, руководитель лаборатории.

"Эти результаты проливают новый свет на роль клеточного метаболизма в регуляции нейрогенеза. В долгосрочной перспективе эти результаты могут привести к потенциальным методам лечения таких состояний, как депрессия или нейродегенеративные заболевания", — отмечает Жан-Клод Мартину.

Источник: сайт Neuroscience News статья How to Generate New Neurons in the Brain

Фото: Knobloch Lab | Новообразованные нейроны (красные) в зубчатой ??извилине с ядрами клеток (синие) и маркер незрелых нейронов (зеленые)

Источник: vk.com

Комментарии: