Стволовые клетки сенсация

Чтобы помочь восстановлению одного из видов нейронов, не способных к делению, стволовые клетки крови объединяются с ними в двуядерные образования и начинают синтезировать белки нервной ткани. Чтобы выяснить это, учёным пришлось сшить двух мышей, соединив их кровеносную и лимфатическую системы.
Стволовые клетки сенсация
Стволовые клетки не перестают удивлять учёных, которые до сих пор не очень хорошо понимают, как работают эти «солдаты медицины будущего». К двум основным механизмам, предложенным до сих пор, – замена стволовыми клетками клеток повреждённого органа и стимуляция деления клеток его сохранившихся частей – добавился ещё один.

По крайней мере часть стволовых клеток способна сливаться с некоторыми нейронами, образуя удивительные двуядерные образования. В ответ на хроническое воспаление, сигнализирующее организму о болезни, стволовые клетки крови устремляются в мозг и сливаются с одним из типов нейронов в 100 раз интенсивнее, чем ранее считалось.

По мнению учёных, это может хотя бы частично объяснить многочисленные положительные клинические эффекты, описанные до сих пор, а также стать новым направлением для клеточной терапии.

Гемопоэтические стволовые клетки удивляют ученых не в первый раз. Ещё в начале прошлого века петербургский учёный Александр Максимов предположил наличие в костном мозге небольшой популяции клеток, обладающих способностью к образованию всех остальных клеток крови. Эти «универсалы», позже названные гемопоэтическими стволовыми клетками, стали первыми стволовыми клетками, известными науке.

Позже работы Александра Фриденштейна и его коллег из Сибирского отделения Академии медицинский наук доказали наличие способности к превращению для так называемых стромальных клеток костного мозга. Наконец, лишь в последний десяток лет ученые не только обнаружили большое содержание гемопоэтических клеток в крови экспериментальных животных и человека, но и доказали, что превращаться они могут не только в красные и белые кровяные тельца, но и в клетки других тканей организма.

Всё эти особенности легли в основу современной регенеративной медицины.

Однако до сих пор вклад различных механизмов в действительно значительный эффект, достигаемый при трансплантации различных стволовых клеток, остаётся невыясненным. В частности, ученые до сих спорят, что действует сильнее – встраивание стволовых клеток в поврежденный орган или же влияние их на сохранившиеся в целостности клетки.

Теперь жаждущим истины ученым придётся выбирать среди трёх механизмов – список пополнился «слиянием», «переоткрытым» Хелен Блау и её коллегами по Стэнфордскому университету.

Они показали, что, когда начинается хроническое воспаление, клетки-предшественники устремляются в головной мозг и сливаются с определенным типом нервных клеток в 100 раз чаще, чем ранее считалось.

После слияния образуется клетка-гетерокарион, генетический материал которой, по сути, не отличается от информации, записанной в последовательности ДНК других клеток организма.

Но регуляторные механизмы заставляют ядро клетки-предшественника экспрессировать ранее «молчащие» гены, характерные именно для нервной ткани.

Как справедливо отметили ученые в своей работе, принятой к публикации в Nature Biology, этот эффект уже был замечен для гемопоэтических клеток в паре с нейронами, клетками печени и скелетной мускулатуры. Однако внимания на него не обратили – слишком мала была частота явления, даже в условиях повреждения ткани-мишени. Ученые решили, что этот феномен не обладает реальной биологической значимостью.

Блау и её коллеги сконцентрировались на клетках Пуркинье – огромных нейронах, располагающихся в одном из слоев коры мозжечка. Прежде к особенностям клеток Пуркинье помимо огромного размера, выделяющего их даже среди нейронов, относили большое количество межклеточных контактов и полное отсутствие способности к регенерации. Теперь выяснилось ещё одно их свойство – способность сливаться с клетками-предшественниками из крови и костного мозга.

Учёные обнаружили явление благодаря новому методу изучения слияний клеток.

Предыдущие эксперименты по изучению этого явления на мышах заключались в использовании сублетальных доз радиации, которые не убивают животное, но полностью уничтожают костный мозг. После этого облученной мышке пересаживают костный мозг от грызуна той же линии, обладающего таким же генетическим материалом, – это классический эксперимент 60-х годов, отличающийся только новым методом поиска. В ядра пересаживаемых клеток добавляют ген зеленого флуоресцирующего белка, который позволяет легко находить пересаженные в костный мозг и мигрировавшие в другие органы гемопоэтические клетки.

Этот эксперимент обладает существенным недостатком. Облучение – значительный стресс для организма, приводящий к нарушению естественного полупроницаемого – так называемого гемато-энцефалического – барьера между кровью и головным мозгом. С точки зрения иммунологии в здоровом организме клетки крови вообще не должны проникать в нервную ткань.

Блау и её коллеги исправили этот недостаток, одновременно усложнив себе работу, а подопытным животным – жизнь. Они прибегли к парабиозу – искусственно соединили кровеносную и лимфатическую системы двух мышей. При этом одну из мышек предварительно облучали и пересаживали ей «озелененный» костный мозг. «Слияние» предполагалось изучить в мозжечке другой, чей гемато-энцефалический барьер не претерпел изменений.

Через 38 недель более половины всех клеток крови такой «химеры» становились «зелёными». После этого сроднившихся мышек разделяли, но в крови необлученного партнера оставалось достаточно зеленых клеток-предшественников, число которых постепенно уменьшалось со временем. Этих клеток-предшественников было достаточно для продолжения образования гетерокарионов с клетками Пуркинье. Правда, число их оставалось небольшим – всего лишь несколько десятков на весь мозжечок.

Однако у некоторых особей это число превысило несколько сотен, а в отдельных случаях измерялось тысячами. Когда ученые стали разбираться, в чем причина такого стократного увеличения, то обнаружили, что все «исключительные» мыши больны тяжелым аутоиммунным заболеванием – идиопатическим язвенным дерматитом, проявляющимся на коже, но сказывающимся и на всей иммунной системе, а это миллиарды клеток по всему организму.

В итоге экспериментаторы получили в свои руки новый, весьма эффективный инструмент для влияния на свойства тканей, органов и отдельных клеток, а теоретики от биологии и медицины получили новую головную боль: причина обнаруженного явления до сих пор не известна.

Ну а обычные люди не теряют надежду, что с объяснением механизма работы стволовых клеток регенеративная медицина станет работать лучше и для большего числа людей. Пока её успехи сродни скорее слепому поиску, чем движению к намеченной издалека цели.
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

По теме Стволовые клетки сенсация

Стволовые клетки

Стволовые клетки. Сегодня разворачивается активная дискуссия вокруг омоложения...
Журнал

Стволовые клетки

Человеческий организм начинает развиваться из одной клетки (см. Клеточная теория...
Журнал

Про стволовые клетки

Группа американских исследователей из Института Уайтхеда (Whitehead Institute...
Журнал

Эмбриональные стволовые клетки

Наиболее эффективный способ получения эритроцитов из человеческих эмбриональных...
Журнал

Эмбриональные стволовые клетки

В ходе опытов с помощью стволовых клеток американские и южнокорейские ученые...
Журнал

Безопасные стволовые клетки

Две группы ученых из США и Канады разработали более безопасную методику...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Когда знания приблизительны
Чужое везение