Несколько лет назад ученые доказали, что астроциты играют роль «утилизатора» поврежденных митохондрий, выделяющихся из нейронов, например, при ишемическом стрессе.
Работа группы исследователей из Китая и США под руководством профессора Эн Ло (Eng Lo) доказала, что астроциты заменяют поврежденные митохондрии, а не просто удаляют их. Об этом авторы рассказали в журнале Nature в июле 2016 года.
С помощью CRISPR/Cas9 ученые модифицировали крыс так, чтобы их клетки усилили производство белка CD38, который катализирует синтез циклической АДФ-рибозы. Ожидания авторов оправдались: ГМ-клетки производили и выделяли намного больше митохондрий.
Дальше исследователи предположили, что этот процесс связан с репаративными процессами в нейронах. Кору крыс подвергали кислородной и глюкозной депривации, имитируя ишемический инсульт и повреждая клетки. Затем в эти участки вводили жидкость с митохондриями, выделенными астроцитами, и уровень АТФ в них восстанавливался. Флуоресцентные маркеры показали, что нейроны успешно поглотили митохондрии и даже образовали новые отростки. При этом, если митохондрии удалялись из жидкости с помощью центрифугирования, нейроны не восстанавливались.
Для подтверждения механизма ученые провели еще серию экспериментов in vivo. Теперь авторы уже хирургическим путем вызывали ишемическое повреждение тканей мозга и через трое суток вводили митохондриальные частицы в мозг. Через сутки поврежденные нейроны извлекли, и их окрашивание (ИФ) показало, что они митохондрии попали внутрь, а их активность стала выше, нежели у нейронов мышей в контрольной группе.
«Работа позволяет предположить, что астроциты способны выделять внеклеточные митохондриальные частицы, которые поступают в нейроны, поддерживая их жизнеспособность и восстановление после инсульта», — резюмируют Эн Ло и его соавторы.
Тем не менее, многие детали этого механизма, его роли и регуляции остаются неясными. Также стоит отметить, что для восстановления клеток, конечно, нужны не только митохондрии. Возможно, и другие клетки нейроглии синтезируют другие факторы, а с этим еще предстоит разобраться.
Текст: Алексей Паевский