Нервовыя клеткі не толькі аднаўляюцца, але і перасаджваюцца

Перасадка нервовых клетак дапамагае аднавіць нармальныя функцыі мозгу, высветлілі амерыканскія нейрафізіёлагі падчас доследаў над хімерычным мозгам мышэй-мутантаў.

29.11.2011 / 17:05

Аб чарговым прарыве ў галіне кіраванага нейрагенеза паведамляе Science.

Групе, якая аб’яднала даследчыкаў з Гарвардскага ўніверсітэта, Цэнтральнага шпіталя Масачусэтса і Гарвардскай медыцынскай школы (Бостан, ЗША), удалося трансплантаваць эмбрыянальныя нервовыя клеткі дарослым мышам, неўспрымальным да лептыну — гармону, што рэгулюе абмен рэчываў і вагу цела. Трансплантаваныя клеткі аднавілі нармальныя функцыі гіпаталамуса — аддзела мозгу, які рэгулюе функцыі эндакрыннай сістэмы, у выніку чаго жывёлы, асуджаныя на хранічнае атлусценне, пераставалі набіраць лішнюю вагу.

Магчыма, што ў будучыні з дапамогай перасаджаных нейронаў удасца лячыць эпілепсію, хвароба Паркінсона, аутызм, спіннамазгавыя траўмы і генетычныя захворванні нервовай сістэмы, якія не паддаюцца лячэнню іншымі метадамі.

«Да гэтага было вядома, што перасаджаныя клеткі могуць паўнавартасна прыжывацца толькі ў двух аддзелах мозгу — нюхальнай цыбуліне і зубчастай звіліне гіпакампа. Нам жа ўдалося метадам перасадкі клетак аднавіць сістэмныя функцыі гіпаталамуса — аддзела мозгу, у якім не адбываецца натуральная рэгенерацыя нейронаў», — тлумачыць значэнне эксперыментаў, вынікі якіх публікуе Science, прафесар Джэфры Макліс, загадчык лабараторыі Гарвардскага ўніверсітэта.

Вынікі, атрыманыя ў лабараторыі Макліса, пашыраюць наменклатуру «мазгавых дэпартаментаў», у якіх можа адбывацца рэгенерацыя нервовых клетак, або нейрагенез — з’ява, якая доўгі час адмаўлялася як большай часткай навуковай супольнасці, так і абывацелямі -- лічыцца ж, што «нервовыя клеткі не аднаўляюцца» .

Адкрыццё нейрагенеза ў гіпакампе — аддзеле мозгу, які адказвае за транфармацыю кароткачасовых успамінаў у доўгачасовыя, — грунтоўна карэктуе ўяўленне аб дарослым мозгу як статычнай сістэме, што адаптуецца выключна за кошт перабудовы сувязяў паміж нейронамі, колькасць якіх у мозгу дарослага арганізма застаецца нязменнай. Аднак за апошнія некалькі гадоў пачало паступаць усё больш дадзеных, што нейрагенез адбываецца не толькі ў «мабільным» гіпакампе, што выконвае, у прыватнасці, функцыю прасторавай памяці, але і ў больш «стабільным» гіпаталамусе, які адказвае за базавыя функцыі абмену.

Прафесар Макліс быў адным з першых, хто здолеў абвергнуць догму статычнага мозгу, яшчэ ў 2000-м годзе паспяхова перасадзіўшы эмбрыянальныя нейроны ў кару галаўнога мозгу дарослай мышы. Нягледзячы на тое, што нейроны прыжыліся, заставалася незразумелым, ці здольныя новыя клеткі выконваць тыя ж функцыі, што і старыя, гэта значыць усталёўваць новыя сінаптычныя сувязі, удзельнічаючы ў пастаяннай адаптыўнай перабудове нейронавых сетак, якая суправаджаецца ўтварэннем новых сувязяў паміж нервовымі клеткамі — сінапсаў.

З дапамогай мікраскопа звышвысокага разрознення з ультрагукавым пазіцыянаваннем навукоўцы здолелі з вялікай дакладнасцю перасадзіць пазначаныя нервовыя клеткі, узятыя са здаровага эмбрыёна, у дэфектны гіпаталамус дарослай мышы, нейроны якога былі неўспрымальныя да лептыну.

Перасаджаныя клеткі, не толькі добра прыжыліся,
але і паспяхова дыферэнцыяваліся ў чатыры групы нейронаў, адчувальных да гэтага гармону, а дарослыя мышы з перасаджанымі нервовымі клеткамі сталі ў выніку важыць на 30% менш, чым жывёлы ў кантрольнай групе — мышы з такім жа дэфектам метабалізму, і мышы, чый метабалізм карэктаваўся іншымі метадамі (хімічнымі і гарманальнымі).

Больш дэталёвае даследаванне «хімерычнага гіпаталамуса» з дапамогай электроннага мікраскопа, малекулярнага аналізу і спецыяльнага метаду, які дазваляе фіксаваць электрычны патэнцыял груп нейронаў аж да асобных клетак, паказаў, што перасаджаныя здаровыя нейроны цалкам інтэграваліся ў нейрасетку мышы-мутанта, усталяваўшы з гаспадарскімі клеткамі нармальныя сінаптычныя сувязі, такім чынам кампенсаваўшы дэфект, што не дазваляў ім нармальна рэагаваць на гармон.

«На самай справе эмбрыянальныя нейроны неабавязкова ўбудоўваць у нейратканку рэцыпіента з ювелірнай дакладнасцю, — кажуць даследчыкі. — Нейроны, проста апынуўшыся ў „родным“ асяроддзі, пачынаюць выконваць функцыю антэн, імгненна рэагуючы на гармон і аднаўлялючы праходжанне сігналу. Гэта дазваляе з аптымізмам глядзець на будучыню кантраляванага нейрагенеза ў тэрапіі іншых захворванняў, звязаных з парушэннямі мазгавых функцый, у тым ліку псіхічнымі».