Как обеспечить долгие, счастливые и сознательные годы в старости? Секрет здоровья в нейронных связях и стволовых клетках.
Некоторые области мозга содержат "покойные" (то есть спящие) нейронные стволовые клетки, которые потенциально можно реактивировать для образования новых нейронов. Однако процесс этого возможного перехода все еще плохо изучен. Ученые из университетов Женевы (UNIGE) и Лозанны (UNIL) обнаружили важность клеточного метаболизма в этом оздоровительном процессе и определила, как можно разбудить и реактивировать нейронные стволовые клетки. Биологам удалось увеличить количество новых нейронов в мозге взрослых и даже пожилых мышей.
Здоровая старость
Стволовые клетки обладают уникальной способностью непрерывно производить свои копии и порождают дифференцированные клетки с более специализированными функциями. Нейронные стволовые клетки (НКЦ) отвечают за построение мозга во время эмбрионального развития, генерируя все клетки центральной нервной системы, включая нейроны.
Удивительно, но НКЦ сохраняются в определенных областях мозга даже после того, как орган полностью сформирован, позволяя создавать новые нейроны на протяжении всей жизни. Это биологическое явление, называемое «нейрогенезом взрослых», важно для обучения и памяти: с возрастом нейрогенез значительно снижается.
Теперь ученые из лаборатории профессора Жан-Клода Мартину обнаружили метаболический механизм, с помощью которого взрослые НКЦ можно вывести из спящего состояния."Мы обнаружили, что митохондрии, энергопроизводящие органеллы в клетках, участвуют в регулировании уровня активации взрослых НКЦ", - объясняет Франческо Петрелли, научный сотрудник UNIL и соавтор исследования.
Как увеличить количество нейронов в мозге
Отмечается, что, зная метаболические пути, которые отличают активные клетки от спящих клеток, ученые могут разбудить спящие клетки, изменив их метаболизм митохондрий. Используя фармакологические и генетические подходы, исследователи смогли активировать НКЦ и, таким образом, генерировать новые нейроны в мозге взрослых и пожилых мышей.
"С помощью этой работы мы показываем, что перенаправление метаболических путей может напрямую влиять на состояние активности взрослых НКЦ и, следовательно, на количество новых нейронов", - резюмируют ученые. "Наши результаты проливают новый свет на роль клеточного метаболизма в регуляции нейрогенеза. В долгосрочной перспективе это может привести к потенциальному улучшению лечения депрессии или нейродегенеративных заболеваний".