В журнале Cell опубликована статья, которая вносит новый кирпичик в здание нашего понимания, как формируется кора головного мозга на ранней стадии развития.
Исследователи из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) создали подробный метаболический атлас развивающейся коры головного мозга человека, используя донорские ткани человека и органоиды головного мозга, полученные из стволовых клеток. Эта работа выявила неожиданную роль самого обмена веществ в формировании развития мозга.
В центре внимания ученых оказались радиальная глия (RG) — особые стволовые клетки, которые служат своеобразными «строительными лесами», направляющими для будущих нейронов формирующейся коры. Исследователи обнаружили, что эти клетки критически зависят от пентозофосфатного пути (ПФП, он же — путь Варбурга-Диккенса-Хорекера), который использует глюкозу для создания строительных блоков, необходимых для быстро делящихся клеток.
Когда исследователи снижали доступность глюкозы или нарушали этот путь, стволовые клетки меняли типы клеток, которые они производили, переходя к генерации большего количества тормозных нейронов и других возникающих позже типов клеток.
«Что оказались удивительным, так это то, что метаболизм — это не просто пассивный процесс, который происходит на заднем плане, — говорит Апарна Бхадури, сотрудник Центра исследований стволовых клеток UCLA Broad и комплексного онкологического центра UCLA Health Jonsson, ведущий автор статьи. — Он действительно может контролировать то, как стволовые клетки «принимают решения»».
Полученные результаты могут помочь исследователям лучше понять, как питание матери, нарушения обмена веществ и другие факторы окружающей среды влияют на развитие мозга. Атлас метаболизма также предоставляет ученым один из наиболее полных на сегодняшний день ресурсов для изучения метаболизма в развивающемся человеческом мозге.
Текст: Алексей Паевский