Несколько лет назад ученые доказали, что астроциты играют роль «утилизатора» поврежденных митохондрий, выделяющихся из нейронов, например, при ишемическом стрессе. Работа группы исследователей из Китая и США под руководством профессора Эн Ло (Eng Lo) доказала, что астроциты заменяют поврежденные митохондрии, а не просто удаляют их. Об этом авторы рассказали в журнале Nature в июле 2016 года.
Конфокальная микроскопия показывает наличие меченых митохондрий из антрацитов в соме нейрона (1) и в аксоне (2)
С помощью CRISPR/Cas9 ученые модифицировали крыс так, чтобы их клетки усилили производство белка CD38, который катализирует синтез циклической АДФ-рибозы. Ожидания авторов оправдались: ГМ-клетки производили и выделяли намного больше митохондрий.
Дальше исследователи предположили, что этот процесс связан с репаративными процессами в нейронах. Кору крыс подвергали кислородной и глюкозной депривации, имитируя ишемический инсульт и повреждая клетки. Затем в эти участки вводили жидкость с митохондриями, выделенными астроцитами, и уровень АТФ в них восстанавливался. Флуоресцентные маркеры показали, что нейроны успешно поглотили митохондрии и даже образовали новые отростки. При этом, если митохондрии удалялись из жидкости с помощью центрифугирования, нейроны не восстанавливались.
Для подтверждения механизма ученые провели еще серию экспериментов in vivo. Теперь авторы уже хирургическим путем вызывали ишемическое повреждение тканей мозга и через трое суток вводили митохондриальные частицы в мозг. Через сутки поврежденные нейроны извлекли, и их окрашивание (ИФ) показало, что они митохондрии попали внутрь, а их активность стала выше, нежели у нейронов мышей в контрольной группе.
«Работа позволяет предположить, что астроциты способны выделять внеклеточные митохондриальные частицы, которые поступают в нейроны, поддерживая их жизнеспособность и восстановление после инсульта», — резюмируют Эн Ло и его соавторы.
Тем не менее, многие детали этого механизма, его роли и регуляции остаются неясными. Также стоит отметить, что для восстановления клеток, конечно, нужны не только митохондрии. Возможно, и другие клетки нейроглии синтезируют другие факторы, а с этим еще предстоит разобраться.
Текст: Алексей Паевский
Transfer of mitochondria from astrocytes to neurons after stroke by Kazuhide Hayakawa, Elga Esposito, Xiaohua Wang, Yasukazu Terasaki, Yi Liu, Changhong Xing, Xunming Ji & Eng H. Lo in Nature. Published online July 2016 doi:10.1038/nature18928
Нейробиологи Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) создали метод визуализации, который позволяет наблюдать взаимодействие астроцитов с нервными клетками в мозге мыши в режиме реального времени. Они…
На этом снимке вы видите новое достижение биоинженерной мысли, 3D-пре-васкуляризированный скаффолд, который обрастают астроциты. Переведем на понятный русский: компания Prellis Biologics создала трёхмерный каркас, который снабжён…
Перед вами — классический астроцит, самая распространённая клетка глии в головном мозге. Филаменты окрашены глиальным фибриллярным кислым белком (GFAP). Синие пятна на фото — ядра других…
Credit: Katherine King, Duke University Перед вами — необычная модель. Чаще всего мы привыкли представлять астроцит, «звёздчатую» клетку нейроглии как нечто плоское. Однако в реальности эти…
Просто два «целующихся» астроцита. Просто очень красиво. Хотя мы часто публикуем материалы про эти замечательные клетки нервной системы, который, как мы знаем теперь, играют очень…
Credit: Wikimedia Commons Сегодня история нейронаук и физиологии вообще отмечает 155 лет со дня рождения этого господина. Знакомьтесь, Михай Ленхошек. Выдающийся будапештский анатом и гистолог,…
Credit: Dchordpdx/Wikimedia Commons Этот снимок удивительно напоминает крупномасштабную структуру Вселенной (см. ниже) — все скопления галактик образуют гигантские волокна. Однако на фотографии ниже — мозг….
Когда мы рождаемся, наш мозг обладает большой гибкостью. Наличие такой гибкости для роста и изменения дает незрелому мозгу способность адаптироваться к новому опыту и организовать свою…
Credit: KARTHIK K/NeuroArt Нет это не инопланетный призрак-монстр. На этом снимке, представленном на июньский конкурс NeuroArt, вы можете видеть всего лишь активированный астроцит, окрашенный по глиальному…
Полные люди прекрасно знают, как сложно избавиться от лишнего веса и заставить себя есть меньше привычного. Оказывается, это происходит потому, что высококалорийная диета запускает воспалительные…
