Биологи из Женевы и Лозанны смогли увеличить количество новых нейронов у взрослых и даже пожилых мышей, сообщает EurekAlert! со ссылкой на Женевский университет. Ученые обнаружили, что в процессе нейрогенеза особую роль играет клеточный метаболизм, и особенно – митохондрии. Результаты, перспективные для лечения нейродегенеративных заболеваний, представлены в журнале Science Advances.
Некоторые участки мозга взрослого человека содержат покоящиеся или бездействующие нервные стволовые клетки, которые потенциально можно повторно активировать для образования новых нейронов. Эти клетки обладают уникальной способностью непрерывно производить копии самих себя и назначать «профессию» клеткам. Нервные стволовые клетки (НСК) отвечают за развитие мозга во время эмбрионального развития, производя все клетки центральной нервной системы, включая нейроны.
Как выяснилось, 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 — взрослые нейрогенез — важно, например, для обучения и памяти. Однако во взрослом мозге эти стволовые клетки становятся более молчаливыми, или «спящими», и снижают свою способность к обновлению и присвоению функции. В результате с возрастом нейрогенез значительно уменьшается.
Теперь ученые определили метаболический механизм, с помощью которого взрослые НСК могут выйти из своего спящего состояния и стать активными. Выяснилось, что митохондрии, производящие энергию органеллы внутри клеток, участвуют в регулировании уровня активации взрослых НСК. Особую роль в этой регуляции играет митохондриальный переносчик пирувата (mitochondrial pyruvate transporter, MPC), белковый комплекс, открытый одиннадцать лет назад. Его активность влияет на варианты метаболизма, которые может использовать клетка. Зная метаболические пути, которые отличают активные клетки от «спящих», ученые могут разбудить последние, изменив их митохондриальный метаболизм.
В эксперименте биологи заблокировали активность MPC, использовав химические ингибиторы или изменив ген Mpc1. Так ученые смогли активировать спящие НСК и сгенерировать новые нейроны в мозгу взрослых и даже пожилых мышей.
«Эти результаты проливают новый свет на роль клеточного метаболизма в регуляции нейрогенеза. В долгосрочной перспективе они могут привести к потенциальному лечению таких состояний, как депрессия или нейродегенеративные заболевания», — заключает Жан-Клод Мартину, один из авторов работы.
[Фото: KNOBLOCH LAB – UNIL]
