Молодильный ликвор
Переливание спинномозговой жидкости от молодых мышей улучшило память у старых
Полина Лосева, N+1
Переливать от молодых мышей старым можно не только кровь, но и ликвор — жидкость, которая омывает центральную нервную систему. Это попробовала сделать группа американских ученых, и оказалось, что такие переливания помогают пожилым мышам запоминать неприятные стимулы. Авторы работы утверждают также, что за этот эффект в существенной степени отвечает одна конкретная молекула — которую, теоретически, можно было бы использовать для лечения деменции у людей. Статья опубликована в журнале Nature (Iram et al., Young CSF restores oligodendrogenesis and memory in aged mice via Fgf17).
До недавнего времени очень популярной была идея противостоять старению с помощью «молодой крови». Она появилась из экспериментов по гетерохроническому парабиозу: мышей постарше и помоложе сшивали вместе, и от такого соседства старые мыши начинали жить дольше и здоровее. Потом, чтобы сделать метод применимым к людям, геронтологи переключились со сшивания животных на переливание крови. Оказалось, что плазмы крови, а иногда даже отдельных молекул из нее достаточно, чтобы у пожилых мышей улучшились, например, состояние мышечной ткани или даже когнитивные способности.
Сейчас переливание «молодой крови» людям запрещено — по крайней мере, в США, где раньше существовало несколько компаний, предлагавших эту услугу. Но идут отдельные клинические испытания, которые проверяют, можно ли таким образом вылечить какие-нибудь возрастные патологии, например, болезнь Альцгеймера.
Тем временем группа ученых под руководством специалиста по гетерохроническому парабиозу Тони Уисс-Корэй (Tony Wyss-Coray) из Стэнфордской университетской медицинской школы решила выяснить, что будет, если переливать не плазму крови, а какую-нибудь другую физиологическую жидкость. А поскольку даже плазма крови, как ясно из предыдущих экспериментов, оказывает влияние на работу нервной системы, они предположили, что еще более сильное влияние может оказать ликвор — спинномозговая жидкость, которая омывает и желудочки головного мозга.
Для начала ученые подвергли мышей тесту на память. Они трижды ударили пожилых животных током, одновременно включая мигающую лампочку и характерный звук. После этого в течение недели вливали им в спинномозговой канал или ликвор от молодых мышей, или искусственный ликвор (аналог физиологического раствора с характерными для ликвора концентрациями солей). А еще через пару недель снова включили лампочку и звук. В результате в контрольной группе замирание и страх продемонстрировали 18 процентов животных — столько же, сколько среди тех, кто не получал ударов током. А среди мышей, которым вливали «молодой ликвор», замерших оказалось в два раза больше.
Слева: дизайн эксперимента с током, звуком и лампочкой, справа: процент животных, у которых осталась память о неприятном стимуле после переливания искусственного (aCSF) или "молодого" (YM-CSF) ликвора. Рисунки из статьи Iram et al.
Затем исследователи забрали образцы ткани из мозга подопытных мышей и сравнили экспрессию генов в контрольной и экспериментальной группах. Они заметили, что особенно сильно под действием «молодого ликвора» начали работать гены, связанные с олигодендроцитами — это вспомогательные клетки, которые образуют миелиновую оболочку нейронов.
Ученые предположили, что олигодендроцитов могло стать больше, то есть они начали делиться. Чтобы это проверить, они ввели в мозг мышей, которым вливали ликвор, меченые нуклеотиды, которые светятся, когда встраиваются в новую цепь ДНК. И выяснили, что в целом в мозге пожилых мышей деления клеток почти не заметно, зато в гиппокампе — участке, который отвечает за память — число делящихся клеток выросло в 2,35 раза.
I: процент делящихся олигодендроцитов при обработке «молодым ликвором» в разной концентрации, M: деление олигодендроцитов (красный) после обработки искусственным ликвором (сверху) или «молодым ликвором» (снизу)
Наконец, ученые взялись выявить конкретное вещество из ликвора, которое могло бы вызвать этот эффект. Для этого они обработали культуру олигодендроцитов «молодым ликвором» и измерили экспрессию генов через час. Сильнее всего на ликвор отреагировал ген, кодирующий регуляторный белок SRF (serum response factor).
Тогда исследователи обратились в базу данных TRANSFAC, откуда выбрали вещества, предположительно запускающие экспрессию гена SRF. И среди этих веществ нашли 35 таких, которые встречаются в ликворе. Подействовав ими на клетки, они обнаружили, что сильнее всего на SRF влияет белок Fgf17 — и его концентрация в спинномозговой жидкости как раз снижается с возрастом.
Авторы работы предполагают, что олигодендроциты у пожилых мышей под действием Fgf17 лучше сохраняются и производят более прочные оболочки для нейронов гиппокампа, тем самым сохраняя их жизнеспособность — а это уже влияет на память животных. Но им предстоит выяснить в деталях, чем именно занимается Fgf17 в головном мозге и на какие еще процессы он влияет, прежде чем говорить о том, чтобы использовать его у людей — в терапии возрастной деменции или каких-нибудь нейродегенеративных болезней.
Раньше мы рассказывали о том, как переливание крови помогло мышам справиться с последствиями инсульта. А еще о том, что его эффект в некоторых случаях можно воспроизвести, просто разбавив плазму физиологическим раствором.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru