После травм или некоторых аутоиммунных заболеваний мозг способен восстанавливаться лучше, чем считалось ранее. На примере мышей исследователи из Цюрихского университета продемонстрировали, что специальные поддерживающие и питающие клетки восстанавливают поврежденные участки мозга, отправляя туда только что сформированные клеточные ядра.
Глиальные клетки — это поддерживающие и питающие клетки мозга. Звездчатые глиальные клетки, называемые астроцитами, жизненно важны для функционирования нейронов. Они снабжают нервные клетки питательными веществами, помогают регулировать кровоток и поддерживать здоровье тканей мозга. Долгое время считалось, что при гибели астроцитов — как это происходит, например, при травмах головного мозга или аутоиммунных заболеваниях, таких как редкое заболевание спектра оптиконевромиелита, при котором собственные антитела организма разрушают эти клетки, — взрослый мозг не может полностью их заменить.
Новое исследование, проведенное учеными из Института фармакологии и токсикологии Цюрихского университета (UZH) и опубликованное в журнале Nature Neuroscience, опровергло это предположение: исследовательская группа под руководством Бруно Вебера обнаружила в мозге живых мышей специализированную группу «регенеративных» астроцитов, которые располагаются по периметру поврежденного участка мозга и восстанавливают клетки. «Результаты исследования раскрывают ранее неизвестную способность взрослого мозга к самовосстановлению. Они указывают на новые способы восстановления после заболеваний, связанных с гибелью астроцитов», — говорит Вебер.
Исследователи использовали двухфотонную микроскопию, чтобы наблюдать за мозгом живых мышей в режиме реального времени в течение нескольких недель, и составили карту того, какие гены включаются в тех или иных областях мозга. Таким образом были выявлены особые астроциты, которые восстанавливают поврежденную ткань. Но эти клетки не просто делятся, они также совершают удивительное действие. «Клетки отправляют вновь образованные ядра своих дочерних клеток, которые перемещаются на большие расстояния, чтобы заселить поврежденную область мозга и восстановить сеть астроцитов», — объясняет Вебер.
Открытие того, как ядра клеток взрослого мозга мигрируют через длинные звездообразные отростки астроцитов к поврежденной ткани, расширяет понимание того, как мозг организует и восстанавливает себя после определенных травм. Если эти механизмы можно будет активировать выборочно, это поможет более эффективно восстанавливать поврежденную ткань мозга, сети астроцитов и тем самым ускорит восстановление после некоторых заболеваний головного мозга. «Нам удалось выявить множество генов и сигнальных путей, которые временно активируются в процессе восстановления. В будущем они могут стать отправной точкой для воздействия на процессы регенерации после болезней и травм», — подчеркивает Вебер.
[Фото: Institute of Pharmacology and Toxicology, University of Zurich / Bruno Weber]
