Клетки нервной ткани оказались способны делиться друг с другом митохондриями

Ученые из Китая и США узнали, что повреждение нейронов заставляет вспомогательные клетки-астроциты создавать и передавать им новые митохондрии. Данный процесс снабжает восстановление уничтоженной ткани, считают авторы статьи, размещённой в издании Nature.

«Вспомогательные» клетки нейроглии, среди них и астроциты, составляют солидную часть нервной ткани и снабжают полноценную работу нейронов. Нейроглия снабжает их обмен веществ и доставку кислорода, облегчает передачу сигналов, дает структурную опору, защищает. Так, пара лет назад было продемонстрировано, что поврежденные митохондрии транспортируются из нейронов в астроциты, где уже подвергаются утилизации.

Трудясь под управлением доктора наук Эн Ло (Eng Lo), ученые из Гарвардской медицинской школы и Столичного медуниверситета в Пекине продемонстрировали, что вероятен и обратный путь: новые, здоровые митохондрии смогут передаваться из астроцитов в нейроны, снабжая их стремительное восстановление по окончании повреждений.

Экспериментируя с астроцитами, взятыми из коры головного мозга крыс, исследователи узнали, что они вправду выделяют митохондрии в вохдух. Посредством способа CRISPR/Cas9 были взяты и генномодифицированные клетки с усиленным производством белка CD38, что катализирует синтез циклической АДФ-рибозы, сигнальной молекулы, нужной для работы кальциевых мембранных каналов, в том числе и в митохондриях.

Ранее уже демонстрировалось, что присутствие глутамата – нейромедиатора, избыток которого может сказать о перевозбуждении либо истощении нейронов – стимулирует производство CD38 в астроцитах. Как и ожидали авторы, ГМ-клетки с усиленным синтезом CD38 создавали и выделяли в среду намного больше митохондрий.

Ученые высказали предположение, что данный процесс может развиваться при повреждении нейронов, помогая их заживлению. Это удалось подтвердить и экспериментально, на нейронах крысиной коры, каковые подвергали кислородной и глюкозной депривации, имитируя состояние ишемического инсульта и вызывая их повреждения. При добавлении к таким клеткам жидкости, содержавшей выделенные астроцитами митохондрии, уровень АТФ в них начинал восстанавливаться.

Применение флуоресцентных маркеров разрешило подтвердить, что нейроны наряду с этим удачно поглотили митохондрии из среды а также образовали новые отростки. В случае если же митохондрии из жидкости удалялись центрифугированием, восстановления нейронов фактически не происходило.

Данный механизм удалось подтвердить и в опытах in vivo. Снова подготовив жидкость с митохондриями, каковые выделили астроциты, авторы хирургически вызывали у подопытных крыс ишемическое повреждение тканей мозга, и через трое дней инъецировали митохондриальные частицы конкретно в мозг. Еще через дни поврежденные нейроны извлекались, и иммунное окрашивание продемонстрировало, что они транспортировали митохондрии вовнутрь, а их активность стала выше, нежели у нейронов мышей в контрольной группе.

«Эта работа разрешает высказать предположение, что астроциты способны выделять внеклеточные митохондриальные частицы, каковые поступают в нейроны, поддерживая их восстановление и жизнеспособность по окончании инсульта», – с опаской резюмируют Эн Ло и его соавторы, додавая, что многие подробности этого механизма, его роли и регуляции остаются неясными.

Ученые отмечают, что митохондрии – далеко не единственный фактор, что создают и транспортируют астроциты для восстановления поврежденных нейронов, и что те же либо другие факторы смогут синтезировать и другие клетки нейроглии.

Создатель: Роман Фишман

Случайные записи:

• Ниту «мисис» представил полноразмерный прозрачный спортивный автомобиль на московском международном автомобильном салоне «ммас-2014»
• Построить электромобиль за счет народа — это реально

Нервная ткань.1. Общая характеристика. Строение нейрона

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Клетки мозга обмениваются «батарейками»

  В тяжёлую 60 секунд вспомогательные клетки нервной совокупности отдают личные митохондрии повреждённым и погибающим нейронам, помогая им выжить. Передача…

• Искусственные и эмбриональные стволовые клетки похожи друг на друга

  При однообразном генетическом комплекте отличия между эмбриональными и индуцированными стволовыми клетками выясняются очень малы. Всегда, в то время,…

• Мозг чистит память с помощью новых нервных клеток

  Нейроны, образующиеся в следствии нейрогенеза, смогут играться в мозге неоднозначную роль: с одной стороны, они улучшают запоминание новой информации, с…

• Бесконтактная коммуникация клеток мозга

  Школьные книжки по биологии говорят, что нейроны передают данные при помощи химических сигналов, пересылаемых через синапсы, места контактов между…