Исследователи определили молекулярный переключатель, который пробуждает стволовые клетки в определенной области мозга мыши, и с их активацией были обнаружены два новых типа глии, ненейронных клеток, которые играют критическую роль в работе мозга.
Примечательно, что развитие этих новых типов глиальных клеток также было активировано в модели демиелинизации. В этом процессе, который происходит при таких заболеваниях, как рассеянный склероз (РС), жировая оболочка, называемая миелином, которая окружает нервные волокна, теряется.
Эти данные свидетельствуют о том, что эти глиальные клетки могут иметь восстанавливающую роль при нейродегенеративных заболеваниях, таких как рассеянный склероз, или после травм головного мозга.
По словам исследователей, необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять роль этих клеток и их терапевтический потенциал при таких состояниях здоровья.
Исследование « Высвобождение стволовых клеток из состояния покоя выявляет глиогенные домены в мозге взрослой мыши » было опубликовано в журнале Science .
Мозг взрослых млекопитающих поддерживает запас нервных стволовых клеток, которые представляют собой самообновляющиеся незрелые клетки, которые могут генерировать как нейроны, так и глии. Это важная функция для обучения, памяти и реакции на травму.
Известно, что глия, или глиальные клетки, в основном разделенные на астроциты, олигодендроциты, эпендимные клетки и микроглию, участвуют в развитии мозга . Они также участвуют в производстве и восстановлении миелина, в очистке от мусора и в обеспечении поддержки и защиты нейронов.
Нервные стволовые клетки, расположенные в желудочково-субвентрикулярной зоне мозга, являются основным источником новых нейронов и глии, но тип глии, которую они производят, изучен плохо.
Следует отметить, что желудочково-субвентрикулярная зона расположена на внешней стенке каждого бокового желудочка головного мозга, полостях, которые производят и заполняются спинномозговой жидкостью, жидкостью, окружающей головной и спинной мозг.
Теперь группа исследователей из Biozentrum Базельского университета в Швейцарии вместе с коллегами из США пролили свет на типы глии, генерируемые нервными стволовыми клетками в желудочково-субвентрикулярной зоне мозга взрослой мыши.
Поскольку многие стволовые клетки в этой области находятся в спящем состоянии, воспринимая сигналы, которые могут стимулировать их пробуждаться и превращаться в новые клетки мозга, исследователям сначала нужно было найти способ их активировать.
Команда обнаружила, что генетическое удаление рецептора бета-фактора роста тромбоцитов (PDGFR-beta), белкового рецептора, обнаруженного на поверхности этих нервных стволовых клеток, высвобождает клетки из состояния покоя и способствует образованию нейронов и глии.
«Мы нашли переключатель активации для покоящихся стволовых клеток», — заявила в пресс-релизе университета Фиона Дотч, доктор философии, старший автор исследования и профессор биологии молекулярных стволовых клеток в Biozentrum .
«Это рецептор, который поддерживает стволовые клетки в состоянии покоя», — сказал Дётч, добавив, что команда смогла «выключить этот переключатель и, таким образом, активировать стволовые клетки».
Получив возможность визуализировать развитие активированных стволовых клеток в различные нервные и глиальные клетки в определенных областях ниши стволовых клеток, исследователи обнаружили, что некоторые из них «превратились не в нейроны, а в два разных новых типа глиальных клеток. , — сказал Дётч.
К удивлению исследователей, один из этих типов глиальных клеток был обнаружен на поверхности стенки желудочка мозга, а не в ткани мозга. Здесь эти клетки постоянно омываются спинномозговой жидкостью и взаимодействуют с нервными волокнами из других областей мозга, предполагая, что они могут воспринимать и интегрировать несколько сигналов дальнего действия.
Примечательно, что исследователи также обнаружили, что оба типа глиальных клеток образовывались при потере миелина в модели демиелинизации, предполагая, что они могут работать для восстановления повреждений миелина и нервных клеток.
Если эта восстанавливающая роль будет подтверждена, эти клетки могут стать новой терапевтической мишенью и подходом для лечения рассеянного склероза и других нейродегенеративных заболеваний, а также травм головного мозга.
В перспективе результатов исследования, опубликованных в том же журнале, Кэтрин Т. Болдуин и Дебра Л. Сильвер написали, что «это открытие предполагает, что глиогенез [образование глии] у взрослых более распространен, чем считалось ранее, что закладывает основу для потенциальных регенеративных методов лечения . »
Заглядывая в будущее, Дётч и ее команда хотели бы проследить эти новые типы глиальных клеток и изучить их роль в нормальном функционировании мозга и то, как они реагируют на различные сигналы окружающей среды.
Этот тип информации может помочь лучше понять пластичность мозга или способность мозга изменять свои связи или перенастраивать себя. Это также может помочь ученым узнать больше о том, как происходит обновление и восстановление нервной ткани.
