Нейроны из стволовых клеток приживаются в мозге
Согласно опубликованным в The Journal of Neuroscience от 20 января в статье «Murine Embryonic Stem Cell-Derived Pyramidal Neurons Integrate into the Cerebral Cortex and Appropriately Project Axons to Subcortical Targets» результатам работы ученых медицинской школы Стэнфордского университета (Калифорния), работающих под руководством доктора Джеймса Вайманна (James Weimann), нейроны, выращенные из эмбриональных стволовых клеток, при трансплантации молодым животным способны полностью интегрироваться в ткань мозга.
Клетки здорового мозга формируют четкие стабильные взаимосвязи, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организма. В экспериментах на мышах авторы продемонстрировали, что стволовые клетки можно подтолкнуть не только к превращению в специфичные клетки мозга, но и к формированию необходимых организму взаимосвязей.
Исследователи посвятили свою работу пирамидальным нейронам коры головного мозга, передающим информацию в различные органы и ткани организма. Некоторые из этих клеток обеспечивают управление работой мышц. Гибель этих нейронов при травмах спинного мозга и боковом амиотрофическом склерозе (болезни Шарко) приводит к атрофии мышц и параличу. Полученные авторами результаты подают надежду на то, что со временем эти заболевания можно будет лечить путем замены погибших клеток нейронами, выращенными из стволовых клеток.
При проведении экспериментов ученые в течение двух недель культивировали эмбриональные стволовые клетки согласно двум специально разработанным протоколам, только один из которых принес им желаемые результаты. К концу первой «индукционной» недели клетки начинали экспрессировать гены, характерные для клеток-предшественников переднего мозга. В течение второй недели клетки дифференцировались и приобретали признаки зрелых пирамидальных нейронов. После этого молодые нейроны трансплантировали в мозг новорожденных мышей, а именно в регионы коры мозга, ответственные за зрение, осязание и двигательную активность.
До сих пор специалистам, занимающимся разработкой методов клеточной терапии заболеваний нервной системы, не удавалось добиться формирования полноценных межнейронных контактов. В данном же случае по мере созревания трансплантированных нейронов их аксоны интегрировались в строго определенные зоны мозга, избегая, что не менее важно, несоответствующих участков. Например, отростки трансплантированных в зрительную кору нейронов дотягивались до двух находящихся в глубоких слоях мозга структур, верхнего бугорка и варолиева моста, но не интегрировались в спинной мозг, тогда как аксоны нейронов, трансплантированных в участок коры, отвечающий за двигательную активность, интегрировались исключительно в спинной мозг.
(На снимке – выращенный из стволовой клетки нейрон, мигрировавший из зоны трансплантации в коре головного мозга и превратившийся в полностью зрелую клетку. Голубым красителем окрашены ядра собственных нервных клеток мозга животного.)
В своей дальнейшей работе авторы планируют воспроизвести полученные результаты на взрослых животных и, в конечном итоге, на людях. Они также надеются разобраться в механизмах, с помощью которых трансплантированные клетки направляют рост аксонов в нужном направлении, а также изучить способность этих клеток восстанавливать заданные функции организма, такие как зрение и способность к движению.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily: Neurons Developed from Stem Cells Successfully Wired With Other Brain Regions in Animals.
25.01.2010