Омолоджуючі стовбурові клітини мозку можуть мати ключове значення для майбутніх методів лікування РС
Вчені знайшли спосіб зробити старші стовбурові клітини мозку щурів більш молодими. Відкриття може призвести до вдосконалення методів лікування захворювань, пов’язаних зі старінням, які погіршують роботу мозку та нервової системи.
Дослідження стосується клітин-попередників олігодендроцитів (OPC), які є типом стовбурових клітин або незрілих клітин. OPCs необхідні для здорового функціонування мозку та решти центральної нервової системи.
OPC дозрівають або диференціюються в олігодендроцити, які є клітинами, що виробляють мієлінову оболонку, яка оточує нервові волокна і зберігає електричні сигнали, які вони несуть.
Знищення мієліну є відмінною рисою розсіяного склерозу (РС), і зміни, пов'язані зі старінням OPC, сприяють цьому процесу. Старіння також може зменшити функцію OPC у здорових людей.
Дослідники з Кембриджського університету у Великобританії виявили, що збільшення ригідності старіння мозку погіршує функцію OPC.
Коли вони трансплантували OPC від старших щурів у мозок молодших щурів, старі OPC почали функціонувати, як молоді OPC.
Зміцнення ніші стовбурових клітин
Врешті-решт команда встановила, що втрата функції в OPCs є наслідком чогось, що відбувається в їх мікросередовищі або "ніші" стовбурових клітин.
"Ось ми показуємо", - пишуть автори нещодавно Природа статтю, "що мікросередовище OPC застигає з віком, і що ця механічна зміна є достатньою, щоб спричинити вікову втрату функції OPC".
Здається, ніша стовбурових клітин відображає зміни, пов’язані зі старінням, “хімічних та механічних сигналів”, які вона надсилає до мешкаючих в ній OPC.
Як тільки трансплантовані старі ОРС відчули, що вони перебувають у більш молодому, м'якому середовищі, вони почали поводитися більше як енергійні, молоді ОПК.
Щоб більш детально дослідити, що відбувається, команда провела деякі лабораторні експерименти з OPC та «біологічними та синтетичними лісами для імітації скутості молодих мізків».
"Молекулярно та функціонально омолоджене"
Дослідники зауважили, що коли вони вирощували старі OPC на ешафотах з м’яких матеріалів, вони почали поводитися більше як молоді OPC.
Старі OPC були «молекулярно та функціонально омоложені» в результаті перебування на більш м’якому матеріалі.
І навпаки, розміщення молодих OPC на риштуваннях, що складаються з більш жорсткого матеріалу, змусило їх поводитися як старші.
«Ми були зачаровані, - каже один із старших авторів дослідження, доктор Кевін Дж. Чалут, - побачивши, що коли ми виростали молодими, функціонуючими стовбуровими клітинами мозку на жорсткому матеріалі, клітини ставали дисфункціональними і втрачали здатність до регенерації, а в факт почав функціонувати як застарілі клітини ".
Доктор Чалут працює у відділі фізики та Інституті стовбурових клітин Кембриджського університету.
Однак він зауважує, що найцікавішою знахідкою було побачити, як старі ОРС зростали в м'якому матеріалі, і те, як "вони почали функціонувати як молоді клітини - іншими словами, вони омолоджувались".
"Це наводить на думку про новий шлях до подолання вікової втрати функції у цій важливій системі стовбурових клітин", - додає він.
Piezo1 сигналізує про жорсткість ніші
Подальше дослідження змусило доктора Чалута та його колег зосередитись на "механореактивному іонному каналі", який називається Piezo1, білок, що знаходиться на поверхні OPC. Вони виявили, що Piezo1 повідомляє OPC, чи є їх ніша жорсткою чи м'якою.
Під час тестування реакції застарілих OPC, у яких бракує Piezo1, дослідники виявили, що стовбурові клітини поводилися як молоді OPC, навіть коли вони росли на жорсткому матеріалі риштування.
Вони також виявили, що видалення Piezo1 з OPC у мозку літніх щурів призвело до того, що стовбурові клітини знову поводилися як молоді. Клітини відновили свою нормальну здатність до регенерації.
Товариство MS, яке є зареєстрованою благодійною організацією в Англії та Уельсі у Великобританії, частково фінансувало дослідження. Їх директор з досліджень, доктор Сьюзен Колхаас, каже, що висновки "мають важливе значення" для лікування РС.
"РС невблаганна, болісна і виснажує, і лікування, яке може сповільнити та запобігти накопиченню інвалідності з часом, вкрай необхідне".
Доктор Сьюзен Колхаа
