Восстановить нейроны можно без стволовых клеток

Ученые из Центра Гельмгольца и Университета Людвига-Максимильяна в Мюнхене, возглавляемые Магдаленой Гётц (Magdalena Götz) и Бенедиктом Бернингером (Benedikt Berninger), продемонстрировали, что взятые у молодых мышей астроциты (окружающие нейроны вспомогательные клетки звездчатой формы, которые выполняют роль каркаса и участвуют в обмене веществ в ткани мозга) можно трансформировать в два типа активных нейронов, способных формировать синапсы и передавать нервные импульсы.

Ранее исследовательской группе Гётц и Бернингера удалось показать, что клетки астроглии (совокупности астроцитов) могут преобразовываться в нейроны после заражения астроцитов специально сконструированными вирусами, несущими гены, кодирующие транскрипционные факторы. Но полученные из астроглии нейроны оказались не способными к формированию функциональных синапсов, что поставило под вопрос практическую ценность всей методики, направленной на создание способа получения активных полноценных нейронов.

Теперь Бернингер с коллегами удалось преодолеть возникшую в предыдущем исследовании проблему. Введение еще одного гена, кодирующего белок нейрогенин-2, приводило к формированию т.н. возбуждающих нейронов, активирующих соседние клетки, а с помощью другого гена, Dlx2, удалось получить тормозные нейроны, ослабляющие активность соседних клеток. Результаты работы описаны в статье Directing Astroglia from the Cerebral Cortex into Subtype Specific Functional Neurons, опубликованной на этой неделе в журнале Public Library of Science Biology. (На рисунке – астроцит из мозга мыши, трансформированный в возбуждающий нейрон. Зеленым цветом светятся молекулы, специфичные для возбуждающих нейронов, а белым – молекулы, обеспечивающие основную функцию нейронов, синаптическую пластичность, посредством которой происходит взаимодействие и передача сигналов между нейронами.)

Доктор Бернингер считает, что с помощью разработанной его группой методики можно получать и другие типы нейронов при введении соответствующего гена в астроциты. Таким способом можно получить, например, нейроны, экскретирующие дофамин, разрушение которых является причиной болезни Паркинсона.

Представленное исследование иллюстрирует принципиальную возможность преобразования клеток одного типа в клетки другого типа без предварительной трансформации клеток исходного типа в стволовые. Ранее ученым удавалось трансформировать клетки кожи в нейроны и один тип клеток поджелудочной железы в другой без предварительного преобразования клеток кожи в стволовые.

Работа группы Гётц и Бернингера дополняет методику трансформации клеток кожи в нейроны, представляя собой новую стратегию получения нейронов без привлечения стволовых клеток. Для наработки индивидуальных клеток человека “in vitro” (вне организма) с целью последующей трансплантации клетки кожи более удобны, поскольку их легко получить. Представленные результаты трансформации астроцитов в нейроны подразумевают возможность получения нейронов с помощью этой методики “in vivo” - непосредственно в мозге пациента, без необходимости предварительного выращивания необходимых клеток в чашках Петри и последующей трансплантации.

Следующим этапом работы станет выяснение того, выживут ли репрограммированные из астроцитов нейроны в мозге пациента и будут ли они полноценными.

К счастью, мозг представляет собой неисчерпаемый источник астроцитов. Астроциты начинают размножаться при травмах мозга наподобие того, как клетки кожи восстанавливаются при порезах и царапинах. Уже после публикации статьи авторы сумели получить нейроны из астроцитов, выросших после травмы в мозгах взрослых мышей.

Дарья Червякова
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Technology Review: Helping the Brain to Help Itself

20.05.2010