Как генерировать новые нейроны в мозге
Стволовые клетки обладают уникальной способностью непрерывно производить копии самих себя и давать начало дифференцированным клеткам с более специализированными функциями. Нервные стволовые клетки (НСК) отвечают за построение мозга во время эмбрионального развития, производя все клетки центральной нервной системы, 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 «спящими» и снижают свою способность к обновлению и дифференцировке. В результате с возрастом нейрогенез значительно уменьшается. Коллектив швейцарских исследователей раскрыл метаболический механизм, с помощью которого взрослые НСК могут выйти из своего спящего состояния и стать активными.
«Мы обнаружили, что митохондрии, производящие энергию органеллы внутри клеток, участвуют в регулировании уровня активации взрослых НСК», — объясняет Франческо Петрелли, научный сотрудник Университета Лозанны и первый автор статьи. Особую роль в этой регуляции играет митохондриальный переносчик пирувата (MPC), белковый комплекс, открытый одиннадцать лет назад в группе профессора Мартину. Его активность влияет на варианты метаболизма, которые может использовать клетка. Зная метаболические пути, которые отличают активные клетки от спящих, ученые смогли разбудить спящие клетки, изменив их митохондриальный метаболизм.
Биологи заблокировали активность MPC, используя химические ингибиторы или создав мышей, мутантных по гену Mpc1. Используя эти подходы, ученые смогли активировать спящие НСК и таким образом генерировать новые нейроны в мозгу взрослых и даже старых 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 профессор Кноблох, соавтор исследования. «Эти результаты проливают новый свет на роль клеточного метаболизма в регуляции нейрогенеза. В долгосрочной перспективе эти результаты могут привести к потенциальному лечению таких состояний, как депрессия или нейродегенеративные заболевания», — заключает Жан-Клод Мартину.
Портал «Вeчнaя мoлодoсть» http://vechnayamolodost.ru