Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 167: как всего четыре клетки глии могут продлить жизнь

Ученые из калифорнийского университета в Беркли выяснили, что глиальные клетки могут участвовать в увеличении продолжительности жизни через регуляцию мышечного метаболизма. По крайней мере у круглых червей – они жили на 75% дольше, возможно, от мышей можно ожидать похожих результатов и надеяться на что-то подобное у людей. Результаты опубликованы в Science.

Астроцитоподобные глиальные клетки в голове нематоды «подсвечены» флуоресценцией


Накопление протеиновых агрегатов в нейронах, как известно – основная причина болезни Альцгеймера, верного спутника старения. Но другой чертой «изношенности» организма является накопление подобных агрегатов и в мышцах, приводящее к их деградации и ослаблению. Это, отчасти, связано и со снижением физической активности с возрастом, когда мышцы получаются все меньше и меньше стимулов.

Вот что выяснили исследователи: когда организм находится в состоянии стресса, нейроны посылают электрические сигналы периферическим клеткам, чтобы заставить их мобилизоваться для ответа, например, путем разрушения протеиновых агрегатов, увеличения производства белка и мобилизации накопленного жира. Но поскольку электрические сигналы вызывают лишь кратковременную реакцию, глиальные клетки начинают вырабатывать некое пока еще не установленное соединение, которое поддерживает долговременную антистрессовую реакцию.

Перестройка клеточного метаболизма в этом случае схожа с теми процессами, которые возникают при ограничении поступления энергии к клеткам (голодание) и тепловом шоке (выраженные перепады температуры), для которых уже были показаны благоприятные эффекты на здоровье и продолжительность жизни.

Одно из последних открытий ведущего автора исследования состоит в том, что астроцитоподобные клетки глии нематод C.elegans, любимого модельного животного в нейробиологии, способны вызывать мобилизацию эндоплазматического ретикулума на периферии. К примеру, его исследовательская группа продемонстрировала, что у червей при индукции работы глии  при помощи фактора транскрипции XBP-1s, липидные капли не просто исчезли, их место заняли дополнительные компартменты эндоплазматического ретикулума – клеточной машинерии по производству белка.

А у мышей то же самое наблюдалось в печени, и судя по всему, защитило их от губительных последствий высокожировой диеты. При этом результаты по нематодам потрясают: активация всего четырех специфических клеток во всем организме (да, мы помним, что у нематоды всего 302 нейрона) приводила к увеличению продолжительности жизни на 75%.

Исследователи надеются увидеть похожие результаты и у людей. Если удастся выяснить механизм этой долговременной глиальной потенциации всего организма, группа надеется на возможность разработки способа продления качественной и деятельной жизни человека, отсрочивая проявления старости.


Текст: Дарья Тюльганова

Frakes, A. E., Metcalf, M. G., Tronnes, S. U., Bar-Ziv, R., Durieux, J., Gildea, H. K., … Dillin, A. (2020). Four glial cells regulate ER stress resistance and longevity via neuropeptide signaling in C. elegans. Science, 367(6476), 436–440. https://doi.org/10.1126/science.aaz6896

Активная микроглия: одно из первых фото

На сегодняшней картинке дня мы видим одно из первых изображений (не первое, но одно из) активирующейся клетки микроглии (подробно об этих клетках читайте в этой…

Астроциты и радиальная глия

Перед вами — два типа глиальных клеток. Астроциты, играющие важную роль в функционировании нейронов (они даже в синаптической передаче принимают участие) и радиальная глия —…

Еще одна микроглия

Нет, мы не сговаривались, просто на конкурс Neuroart  в апреле подали эту замечательную фотографию клетки микроглии в неактивированной форме. На этой конфокальной фотографии микроглия окрашена…

Блокировка иммунитета остановит разрушение тканей после инсульта

Разрушительное действие ишемического инсульта можно предотвратить. К такому выводу пришел коллектив исследователей из Южной Калифорнии, показав, что локальное «отключение» иммунной системы в месте ишемии уменьшает…

Глия спинного мозга

Давненько мы не радовали вас прекрасными зарисовками отца нейронаук, Сантьяго Рамон-и-Кахаля. Представляем вам редко публикующуюся его картинку, изображающую глиальные клетки спинного мозга. Здесь Кахаль собственноручно…

Глия спинного мозга от классика

Да, вы не ошиблись: стиль нейрорисунка великого Сантьяго Рамона-и-Кахаля невозможно не узнать. На этой микрозарисовке 1899 года — глиальные клетки спинного мозга мыши. Илл: Courtesy…

Как «поедаются» палочки сетчатки

На этих фото и видео, сделанных в Национальном институте глаза (относящемся к Национальным институтам здоровья США),  прекрасно видно, как «взбесившаяся» клетка микроглии «поедает» палочки —…

Картинка дня: глия из 1920-х

Перед вами — страничка из книги Boletín de la Sociedad Española de Historia Natural (1921). Удивительно, но уже в те годы в книге подробно и детально изображены…

Картинка дня: глия мозжечка

Только недавно мы публиковали картинку, как представляли себе глиальные клетки мозжечка в 1920-х годах. А сейчас мы покажем, как выглядит глия мозжечка в современный микроскоп….

Картинка дня: клетки Пуркинье и Бергмановская глия

Credit: ROBIN SCHARRENBERG/Neuroart Давно мы не баловали вас красивыми картинками клеток Пуркинье — огромных клеток мозжечка, которым мы посвятили отдельную статью. А тут в майском конкурсе NeuroArt…

Картинка дня: глия и «белок Гентингтона»

Credit: Spencer McKinstry Оказывается, белок, ассоциированный с болезнью Гентингтона (Htt) играет важную роль в «сборке» мозга на ранних стадиях его развития. Перед вами — препарат мозга…

Картинка дня: микрофото микроглии

На этом фото та, которая лишает нас лишних синапсов, поддерживая нейропластичность, убивает потенциальных «захватчиков», совершает «зачистку» и вообще всячески контролирует внутреннюю среду мозга. И имя ей…

Кто поддержит клетки Пуркинье?

О клетках Пуркинье мы писали часто. Им даже посвящена отдельная статья в цикле «Нейронауки для всех». Увы, мы гораздо реже упоминаем другие, не-нейронные клетки мозжечка….

Мюллеровская глия

Обычно, когда мы говорим о глиальных клетках, подразумевают астроциты или микроглию в головном мозге. Однако в сетчатке тоже есть нейроны и есть глиальные клетки: так…

Микроглия. Амилоид. Альцгеймер

На этом снимке вы видите важнейший компонент в патогенезе болезни Альцгеймера — амилоидные бляшки — и окружившие их клетки иммунной системы мозга, микроглию (про нее читайте отдельную…

Лекарство будущего сможет предохранять мозг от космической радиации

Что ждет наш мозг в космосе? Полный ответ на этот вопрос дать пока не может никто, как бы активно эта тема не разрабатывалась. Однако, некоторые…

Миграция железа в мозге поможет пролить свет на рассеянный склероз

Рассеянный склероз – довольно распространённое и давно известное аутоиммунное заболевание (описанное еще Жаном Мартеном Шарко). Оно поражает миелиновую оболочку нейронов и вызывает появление рассеянных очагов…