СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ
Wednesday, September 4, 2013
Здравствуйте, science.
Good morning, afternoon, evening, science.
http://www.lifesciencestoday.ru/index.php/stvolovie-kletki/967
Стволовые клетки дают надежду на восстановление нервной ткани при рассеянном
склерозе и других миелинопатиях
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator
04.09.2013 11:12
Миелинизация спайковых и неспайковых клеток-предшественников олигодендроцитов,
полученных из мышиных эмбриональных стволовых клеток. (Фото: (C) UC Regents)
Из ЭСК получены клетки-предшественники, дифференцирующиеся в высокоактивные олигодендроциты
Разработав технологию получения функциональных клеток мозга, вырабатывающих образующий
изолирующую оболочку нейронов миелин, ученые приблизили использование стволовых
клетках в лечении рассеянного склероза и других миелинопатий, а также травм спинного
мозга.
<<Полученные нами результаты представляют собой важный концептуальный шаг в исследовании
стволовых клеток>>, - говорит руководитель работы Вэньбинь Дэн (Wenbin Deng),
PhD, адъюнкт-профессор кафедры биохимии и молекулярной медицины Калифорнийского
университета в Дэвисе (University of California - Davis). <<Используя биоинженерные
методы, мы впервые получили миелин-продуцирующие клетки с превосходной регенеративной
способностью>>.
Ткань головного мозга, преимущественно, состоит из двух типов клеток: нейронов
и клеток глии. Нейроны считаются ответственными за мышление и ощущения, глиальные
клетки окружают, поддерживают нейроны и взаимодействуют с ними, помогая обрабатывать
и передавать информацию с помощью электрических и химических сигналов. Клетки
одного из типов глии - олигодендроциты - вырабатывают вещество оболочек нейронов,
называемое миелином, обеспечивающее изоляцию, преимущественно, аксонов нейронов.
Миелин, часто сравниваемый с изоляцией электрических проводов, предотвращающей
короткие замыкания, необходим для нормальной нейронной проводимости. Наиболее
известные заболевания, причинами которых являются нарушения в выработке миелина
или его потеря, - рассеянный склероз и лейкодистрофии.
Американские ученые разработали новый протокол эффективной индукции дифференцировки
эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) в олигодендроглиальные прогениторные клетки
(oligodendroglial progenitor cells, OPCs) - ранние клетки-предшественники, в
норме развивающиеся в олигодендроциты. Хотя протоколы получения таких клеток
разработаны и другими учеными, метод доктора Дэна позволяет получить более чистую
популяцию предшественников олигодендроцитов, с меньшим количеством клеток других
типов.
Сравнив электрофизиологические свойства полученных OPCs с естественными предшественниками
олигодендроцитов, исследователи установили, что, в отличие от природных OPCs,
в мембранах полученных из эмбриональных стволовых клеток OPCs не было натриевых
ионных каналов, что лишало их способности генерировать спайки при электрической
стимуляции. Используя метод вирусной трансдукции, они ввели в ЭСК-производные
OPCs ДНК, кодирующую натриевые каналы. Полученные в результате OPCs экспрессировали
ионные каналы и обладали способностью генерировать спайки.
Виньбинь Дэн (Wenbin Deng), Чэнь Чэнь (Chen Chen) и Пэн Цзян (Peng Jiang) (слева
направо). (Фото: (C) UC Regents)
По словам доктора Дэна, это первый случай, когда ученым удалось создать OPCs
с так называемыми спайковыми свойствами. Это достижение позволило им сравнить
возможности спайковых и неспайковых клеток.
В экспериментах на клеточных культурах они установили, что только спайковые OPCs
получали электрический импульс от нейронов; они же показали более высокую способность
дифференцироваться в зрелые олигодендроциты.
Исследователи трансплантировали спайковые и неспайковые OPCs в спинной и головной
мозг мышей, генетически неспособных вырабатывать миелин. Оба типа OPCs обладали
способностью дифференцироваться в олигодендроциты и синтезировать миелин, но
олигодендроциты из спайковых OPCs образовывали вокруг аксонов более длинную и
толстую миелиновую оболочку.
<<Фактически мы разработали <<суперклетки>> с большей способностью генерировать
спайки, чем у природных клеток>>, - комментирует свои результаты доктор Дэн.
<<Это, по-видимому, дает им преимущество в созревании в олигодендроциты и в выработке
более качественного миелина>>.
Хорошо известно, что зрелая нервная ткань человеческого организма обладает очень
низкой способностью к естественной регенерации. Хотя в ней присутствуют клетки-предшественники
олигодендроцитов, при заболеваниях и травмах эффективного восстановления ткани
не происходит.
Доктор Дэн считает, что замена глиальных клеток предшественниками олигодендроцитов
с повышенной спайковой активностью может стать более эффективной стратегией лечения
нейральных травм и заболеваний, чем замена нейронов, работа с которыми, как правило,
более проблематична. Обеспечение благоприятной среды для жизнедеятельности нейронов
может быть наилучшим подходом к регенерации нервной ткани. Кроме того, отмечает
ученый, в настоящее время признается определенная роль миелина в развитии многих
заболеваний - в том числе, шизофрении, эпилепсии и бокового амиотрофического
склероза, до сих пор традиционно не считавшихся миелинопатиями.
По материалам
UC Davis team "spikes" stem cells to generate myelin
Оригинальная статья:
Peng Jiang, Chen Chen, Xiao-Bo Liu, Vimal Selvaraj, Wei Liu, Daniel H. Feldman,
Ying Liu, David E. Pleasure, Ronald A. Li, Wenbin Deng. Generation and characterization
of spiking and non-spiking oligodendroglial progenitor cells from embryonic stem
cells
