Факторы Яманаки демонстрируют потенциал к обращению вспять старения нейронов, улучшая синаптические связи, обмен веществ и защищая от нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. В ходе исследования факторы Яманаки были введены в нейроны взрослых мышей, что привело к омоложению клеток без негативных побочных эффектов и даже улучшению двигательного и социального поведения.
Новый подход к лечению нейродегенеративных заболеваний
Исследование предлагает новое понимание применения клеточного перепрограммирования для терапии нейродегенеративных состояний. Этот прорыв может открыть путь к разработке методов восстановления поврежденных клеток мозга при заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера.
Старение нейронов и его последствия
С течением времени нейроны теряют синаптические связи, способность передавать нервные импульсы и изменяют свой метаболизм. Этот процесс старения, неизбежный с возрастом, особенно ускоряется и становится фактором риска нейродегенеративных патологий, включая болезнь Альцгеймера.
Возможность обращения вспять старения нейронов
Исследование, проведенное Университетом Барселоны (University of Barcelona), демонстрирует, как нейроны головного мозга мышей могут быть омолодены с помощью контролируемого цикла клеточного перепрограммирования. Этот процесс способствует восстановлению некоторых измененных неврологических свойств и функций.
Роль факторов Яманаки в омоложении нейронов
Работа открывает новые перспективы для изучения нейродегенеративных заболеваний у пациентов. Инновационный подход рассматривает процесс клеточного омоложения в нейронах и подчеркивает роль факторов Яманаки — ключевых белков, обращающих старение, которые мало изучены в нервной системе.
Публикация в журнале Cell Stem Cell
Исследование, возглавляемое экспертами Даниэлем дель Торо и Альбертом Жиральтом из Университета Барселоны, опубликовано в журнале Cell Stem Cell. В работе также участвуют специалисты из IDIBAPS, CIBERNED и Института биологического интеллекта Макса Планка.
Омоложение коры головного мозга с помощью факторов Яманаки
Исследование показывает, что факторы Яманаки, такие как Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc, могут быть использованы для омоложения нейронов коры головного мозга. Эти белки, известные как факторы транскрипции, играют ключевую роль в перепрограммировании клеток.
Нобелевская премия за исследования перепрограммирования клеток
В 2012 году японский ученый Шинья Яманака и британский ученый Джон Гердон были удостоены Нобелевской премии за исследования по перепрограммированию дифференцированных клеток обратно в плюрипотентное состояние.
Влияние факторов Яманаки на центральную нервную систему
Хотя многие международные исследования сосредоточены на периферических тканях, данное исследование углубляется в влияние факторов Яманаки на центральную нервную систему. Команда изучила эффекты контролируемой экспрессии этих факторов в мозге мышей на разных стадиях развития нейронов.
Улучшение двигательной и социальной активности
Даниэль дель Торо подчеркивает, что при введении факторов Яманаки на этапе развития генерируется больше нейронов и мозг становится более объемным. Это приводит к улучшению двигательной и социальной активности на взрослом этапе.
Контроль пролиферации клеток и увеличение объема мозга
Исследователь отмечает, что при точной контролируемой экспрессии факторов Яманаки можно контролировать процесс пролиферации клеток и получать мозг с более крупной корой, не теряя правильной структуры и функций.
Отсутствие негативных последствий и улучшение поведения
Даниэль дель Торо также подчеркивает, что в поведенческом плане не было выявлено никаких негативных последствий, а у мышей даже улучшилось поведение в двигательном и социальном взаимодействии.
Защита нейронов от нейродегенеративных заболеваний
Профессор Альберт Гиральт отмечает, что экспрессия факторов Яманаки во взрослых нейронах заставляет эти клетки омолаживаться и проявлять защиту от нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
Омоложение нейронов без увеличения их количества
Поскольку зрелые нейроны не делятся, их количество при экспрессии факторов Яманаки не увеличивается. Однако исследователи выявили множество маркеров, указывающих на процесс омоложения нейронов.
Положительные изменения в синаптических связях и метаболизме
В омоложенных нейронах было обнаружено увеличение количества синаптических связей, стабилизация измененного метаболизма и нормализация эпигенетического профиля клетки. Эти изменения положительно влияют на функциональность нейронов.
Риск возникновения опухолей и безопасность факторов Яманаки
Эксперты отмечают, что при точном контроле определенных нейронных популяций факторы Яманаки безопасны и повышают синаптическую пластичность нейронов, а также когнитивные функции более высокого порядка.
Перспективы изучения нарушений нервного развития
Положительные эффекты также были выявлены при проявлении факторов на ранних стадиях развития мозга. Это указывает на интерес к изучению последствий при нарушениях нервного развития.
Молекулярные уровни действия факторов Яманаки
Факторы Яманаки действуют на трех молекулярных уровнях: эпигенетическом, метаболическом и на уровне синаптической пластичности.
Расширение понимания функций факторов Яманаки
Исследование в журнале Cell Stem Cell расширяет понимание функций факторов Яманаки. Эти факторы усиливают регенерацию после повреждения ганглиозных клеток сетчатки и вызывают эпигенетические изменения в нейронах зубчатой извилины гиппокампа мышей.
Заключение и перспективы дальнейших исследований
На основе новых результатов исследователи хотят продвигать дальнейшие исследования для определения, какие другие заболевания нервной системы могут получить пользу от технологии перепрограммирования клеток. Они также планируют изучить основные молекулярные механизмы и разработать новые терапевтические стратегии, чтобы приблизить результаты к клинической практике лечения больных.
Литература.
“Expansion of the neocortex and protection from neurodegeneration by in vivo transient reprogramming” by Daniel del Toro et al. Cell Stem Cell
