Биологами найден гормон, заставляющий стволовые клетки превращаться в нейроны

Ученые создали методику, позволяющую управлять развитием стволовых клеток. Это окажет помощь медикам в разработке терапий, позволяющих излечивать нейродегенеративные заболевания. Британскими биологами было обнаружено, что гормон активин способен управлять развитием клеток мозга зародыша мыши, а также превращать «заготовки» нейронов, полученные из эмбриональных стволовых клеток в соединительные нервные клетки, которые пригодны для лечения таких болезней как эпилепсия, аутизм и шизофрения, об этом рассказал журнал Nature Communications.

Для биологов последние два десятка лет были знаменательны тем, что им удалось превратить стволовые клетки в достаточно «взрослые» ткани мускулов, кожи, костей и нервной системы. Полученные культуры так называемых «стволовых» нейронов способны стать лекарством от болезней Паркинсона, Альцгеймера, и других подобных нейродегенеративных заболеваний. Для того, чтобы получить такие культуры, ученые проводят опыты по выделению биологически активных молекул из стволовых клеток, для того, чтобы заставить их превращаться в нервные клетки различных типов.

Группой биологов из Имперского колледжа Лондона в Великобритании под руководством Tristan Rodriguez было обнаружено, что одним из подобных веществ является так называемый гормон роста – активин, который управляет как сперматогенезом мужчин, так и менструальным циклом женщин. Этот гормон также оказывает влияние на многие другие процессы в организме, как у человека, так и у животных.

Группа ученых заметила, что в будущем мозге зародыша мыши содержится большое количество клеток, которые выделяют и поглощают молекулы активина. Затем биологи вырастили из эмбриональных клеток несколько зародышей мышей, и извлекли из них клетки-предшественники нейронов.

После этого полученная культура «заготовок» нейронов была обработана биологами при помощи активина, и ученые проследили за поведением клеток спустя несколько дней после того, как был добавлен гормон. Как отмечают ученые, внедрение активина в небольшом количестве привело к тому, что практически все предшественники нервных клеток типа Nestin превратились в соответствующие им достаточно взрослые нервные клетки. Остальные «заготовки» нейронов никак не среагировали на появление гормона и не развились в полноценные нервы.

Когда исследователи убедились в действенности гормона, они изучили его действие, постоянно наблюдая в течение суток за состоянием культуры клеток. По утверждению авторов статьи, действие активина начинается уже спустя шесть часов после того, как его молекулы появляются в питательной жидкости – часть «заготовок» к этому моменту успела превратиться в полноценные «взрослые» нервные клетки.

Полученные клетки имели все свойства нормальных нейронов, они ничем не отличались от них и по своим электрофизическим характеристикам. Более того, после добавления активина нейроны «запоминали» свою будущую роль и передвигались в тот отдел развивающегося мозга, в котором они должны находиться в организме новорожденного и повзрослевшей особи. После этого авторам статьи удалось проверить жизнеспособность полученных нейронов – их вставили в двигательную кору мозга грызуна. Спустя месяц нервные клетки интегрировались успешно в мозг мыши, выполняя функцию вставочных нейронов, повреждение которых известно как одна из причин шизофрении, аутизма и эпилепсии.

Биологи также провели аналогичный эксперимент со стволовыми клетками человека, которые были получены из «перепрограммированных» клеток соединительной ткани. Клетки вели себя так же, как и в аналогичном эксперименте «заготовки» нейронов грызуна.

Как полагают Rodriguez и его коллеги, созданная ими методика, позволяющая управлять развитием стволовых клеток, окажет помощь медикам в разработке терапии, которые позволят излечивать некоторые из нейродегенеративных заболеваний.