Специальный коктейль за шесть дней сотворил из астроцитов нейроны

Ученые из Пенсильванского университета создали коктейль из четырех веществ, который перепрограммирует астроциты и заставляет их превращаться в нейроны. По замыслу авторов исследования, таким образом можно будет помочь людям с болезнью Альцгеймера, другими нейродегенеративными заболеваниями и повреждениями мозга.

Вопрос восстановления нервных клеток сложен и запутан. Авторы опиcываемого исследования не стали заострять внимание на глобальном вопросе, а занялись проблемой глиальных рубцов. Они образуются при травмах мозга, когда астроциты, одна из составных частей нейроглии, разрастаются, чтобы защитить нейроны от дальнейших повреждений. Рубцы, как считается, препятствуют делению нейронов, из-за этого травмированная часть мозга не может восстановиться.

Сами по себе астроциты выполняют поддерживающие функции в мозге — питание нейронов, разделение их на разные отделы. Кроме того, они контролируют, в какую стороны и как сильно будут нейроны расти и как передавать сигналы. В отличие от регенерации нервной ткани рост и размножение астроцитов вопросов не вызывает. Ученые решили побороться с астроцитами, которые формируют рубцы, и превратить в нейроны их самих. Для этого они использовали набор из четырех соединений — SB431542, LDN193189, CHIR99021, и DAPT, которые они назвали SLCD. Эти вещества вмешиваются в сигнальные пути в клетках и способствуют их дифференцировке.

Ученые обрабатывали набором SLCD культуру человеческих астроцитов в чашках Петри и уже через шесть дней обнаружили, что 71% астроцитов превратился в нейроны. После этого ученые наблюдали за новыми нейронами еще семь месяцев и убедились в том, что нервные клетки выжили, образовали между собой синаптические связи, начали обмениваться сигналами и  синтезировать нейромедиатор ГАМК.

После эксперимента на культуре клеток ученые перешли к экспериментам с мышами. Результаты по большей части, как пишут авторы статьи, были разочаровывающими, если сравнивать с успехом превращения «в пробирке». Тем не менее введение SLCD в гиппокамп мышей привело к некоторому увеличению там количества нейронов. Как считают сами авторы, во всем виноваты чисто технические неполадки — они пробовали доставлять лекарства с помощью инъекций прямо в гиппокамп, чем вызывали его повреждения, и это сказалось на чистоте эксперимента. Доставка же неинвазивными способами не позволяла добиться постоянно высокой концентрации SLCD в мозге.

Ученые считают свою работу в целом успешной. В отличие от других, очень хитроумных способов репрограммирования клеток, например, как в случае с коктейлем Яманаки, который доставляют в клетки с помощью вирусных векторов, их способ теоретически позволит обойтись таблетками. Осталось только решить проблемы с доставкой препаратов, и можно будет лечить травмы и повреждения мозга.

Источник: chrdk.ru