Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Пересадка нейронов против ожирения и диабета

Трансплантированные в гипоталамус нейроны восстановили чувствительность организма мышей к лептину
LifeSciencesToday по материалам Nencki Institute of Experimental Biology (Transplanted cells repair the brain in obese mice) и ScienceNOW (Transplanted Neurons Curb Obesity).

Без нейронов, реагирующих на уровень лептина в крови, мозг не может контролировать чувство голода и сытости. Этот тип генетических дефектов приводит к тяжелому ожирению и у человека, и у животных. Ученые Гарвардского университета (Harvard University, HU), Массачусетской общей больницы (Massachusetts General Hospital, MGH) и Института экспериментальной биологии им. Ненского (Nencki Institute of Experimental Biology) Польской академии наук в Варшаве продемонстрировали в экспериментах на мышах, что восстановить функции мозга можно трансплантацией небольшого количества новых нейронов в поврежденную область головного мозга.

«Блистательный эффект восстановления мозга, которого нам удалось достичь, выражается в значительном снижении веса генетически дефектных тучных мышей и дальнейшем выраженном смягчении побочных симптомов, сопровождающих диабет», – комментирует результаты работы доктор Артур Чуприн (Artur Czupryn) (Институт им. Ненского), первый автор статьи, опубликованной в журнале Science (Transplanted Hypothalamic Neurons Restore Leptin Signaling and Ameliorate Obesity in db/db Mice).

Мыши, получившие пересаженные клетки спустя несколько дней после рождения, росли значительно более полными, чем нормальные, но не имели патологического ожирения. Грызуны с пересаженными клетками весили в среднем около 40-45 граммов. Для сравнения: обычные мыши весят 25 граммов, в то время как мутантные – от 55 до 60. Кроме того, у мышей с пересаженными нейронами не развивался диабет.

Ученые и врачи уже в течение нескольких лет пытаются восстановить поврежденные участки мозга путем трансплантации стволовых клеток. Такие вмешательства рискованы: пересаженные клетки часто развиваются неконтролируемо, нередко приводя к раку.

Целью исследования, проводившегося в течение последних пяти лет в HU, MGH и Институте им. Ненского, было доказать, что путем трансплантации небольшого количества клеток можно восстановить отсутствующие нейронные цепи и утраченные функции мозга. В этих экспериментах были использованы генетически модифицированные мыши с дефицитом рецепторов лептина. Лептин – белок, выделяемый в кровь клетками жировой ткани во время приема пищи. Достигая гипоталамуса, он взаимодействует с определенными нейронами, и его присутствие или низкий уровень вызывает ощущение сытости или голода, соответственно. Мыши с дефицитом рецепторов лептина не знают чувства насыщения. Они весят в два раза больше, чем здоровые животные, и страдают тяжелым диабетом.

Ученые сосредоточили свое внимание на трансплантации незрелых нейронов (нейробластов) и клеток-предшественников – специфических стволовых клеток с уже определившимся направлением развития. Для трансплантации были использованы клетки, выделенные из небольших областей развивающегося мозга эмбрионов здоровых мышей. Таким образом, вероятность того, что пересаженные в мозг реципиента клетки будут трансформироваться в нейроны и глиальные клетки, увеличивалась.

Как правило, пересаживаются миллионы клеток. Однако в этом проекте ученые вводили в гипоталамус мышей суспензию всего нескольких тысяч прогениторов и нейробластов. Около 300 нанолитров суспензии клеток было введено в гипоталамус посредством малоинвазивного метода – тонкой микропипеткой диаметром всего в несколько раз больше, чем размер отдельной клетки.

«Суспензия вводится в строго определенную область гипоталамуса мышей длиной около 200-400 микрометров. Нам удалось найти ее благодаря уникальному высокочастотному ультразвуковому микроскопическому сопровождению, доступному в Гарвардском университете. Это позволило провести сложные неинвазивные микротрансплантации с беспрецедентной точностью, так как мы могли получать изображения с высоким разрешением как структур головного мозга, так и введенной микропипетки», – объясняет доктор Чуприн.

Все пересаженные клетки были помечены флуоресцентным белком, что позволило отслеживать их в мозге реципиентов. Наблюдения, проведенные через 20 и более недель после процедуры, показали, что почти половина пересаженных клеток трансформировалась в нейроны с типичной морфологией, синтезирующие белки характерные для нормальных нервных клеток. Сложные методы исследования позволили продемонстрировать, что в центре контроля над чувством голода и сытости был восстановлен весь спектр отсутствовавших типов нейронов. Более того, новые нейроны уже сформировали синапсы и взаимодействовали с другими нейронами головного мозга, а также должным образом реагировали на изменения в уровнях лептина, глюкозы и инсулина.

«На сегодняшний день в литературе описано много попыток пересадки клеток в головной мозг. Мы показали, что небольшой трансплантат из нейробластов и прогениторов действительно способен восстановить поврежденные участки мозга и повлиять на весь организм. Мы показали, что можно пересадить новые нейроны, которые функционируют должным образом, хорошо интегрируются в нервную ткань реципиента и восстанавливают утраченные функции мозга. Кроме того, этот метод является малоинвазивным и безопасным, так как не приводит к образованию опухолей», – подводит итог доктор Чуприн.

Результаты, достигнутые группой из Гарвардского университета и Института им. Ненского, определяют перспективное направление исследований, которое может привести к развитию новых методов восстановительной терапии. Такие методы могут, например, помочь устранить последствия инсульта или повысить эффективность лечения болезни Паркинсона, связанной с дисфункцией определенной области мозга. Однако, подчеркивают ученые, потребуются долгие годы экспериментов, исследований и тестов, прежде чем терапия на основе их идей придет в клиники и больницы.

Доктор Артур Чуприн несколько лет проработал в Массачусетской общей больнице и Гарвардской медицинской школе, а сейчас сотрудничает с Институтом им. Ненского. В данном проекте принимали участие исследовательские группы Джеффри Мэклиса (Jeffrey Macklis), Джеффри Флайера (Jeffrey Flier) и Мэттью Андерсона (Matthew Anderson) из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School), Массачусетской общей больницы, Гарвардского института стволовых клеток (Harvard Stem Cell Institute), Гарвардского университета и Медицинского центра диаконисы Бэт Израэль (Beth Israel Deaconess Medical Center).

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
05.12.2011

Читать статьи по темам:

диабет клеточная терапия нейроны ожирение рецепторы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Бета-клетки для лечения диабета достали из носа

Любой из двух типов диабета можно победить, в буквальном смысле покопавшись в носу.

читать

Свиные бета-клетки против диабета

В России зарегистрирована методика лечения диабета пересадкой свиных бета-клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин. До сих пор лечебные методики с использованием тканей животных в мире не регистрировались.

читать

Генная и клеточная терапия спасет от ампутации

Комплекс методов генной и клеточной терапии помогает организму восстановить естественную реакцию на гипоксию тканей, нарушенную из-за возрастных изменений или диабета, и избежать ампутации конечностей.

читать

Лечение диабета: остановить аутоиммунный процесс

Больных диабетом удалось избавить от инсулиновой зависимости, «отучив» иммунную систему атаковать бета-клетки поджелудочной железы.

читать

Бананово-лимонные бета-клетки

Группе сингапурских учёных удалось вырастить из эмбриональных стволовых клеток мышей полноценные бета-клетки и успешно трансплантировать их в поджелудочные железы мышей-диабетиков.

читать