Ученые из Института Фрэнсиса Крика определили группу латентных стволовых клеток, которые реагируют на повреждение центральной нервной системы мышей. Если подобный тип клеток существует у людей, они могут предложить новый терапевтический подход к лечению травм головного и спинного мозга.
После болезни или травмы стволовые клетки помогают устранить повреждения, заменяя отмершие клетки. В некоторых органах, таких как кожа и кишечник, эти стволовые клетки постоянно активны, в то время как в других так называемые «латентные стволовые клетки» лежат в ожидании причинения вреда, прежде чем будут запущены в действие.
В своем исследовании, опубликованном сегодня в журнале Developmental Cell , ученые выявили группу латентных стволовых клеток в центральной нервной системе мышей. Это часть эпендимальных клеток, выстилающих стенки отделов головного и спинного мозга, содержащих спинномозговую жидкость.
Клетки были идентифицированы случайно, когда команда использовала флуоресцентный инструмент для поиска иммунных клеток, называемых дендритными клетками, в головном мозге. Было обнаружено, что эпендимальные клетки, которые идентифицировал инструмент, произошли от эмбриональных клеток-предшественников, которые имели на своей поверхности тот же белок, что и дендритные клетки, что и открыло их ученым.
Работая с коллегами-неврологами из Института Фрэнсиса Крика и биологами-эволюционистами из Института молекулярной медицины в Лиссабоне, они обнаружили, что у здоровых мышей эти клетки остаются неподвижными и поднимают на своей поверхности маленькие волоски, чтобы помочь току спинномозговой жидкости.
Однако в поврежденном спинном мозге мышей эти клетки реагировали делением, миграцией в сторону поврежденной области и дифференцировкой в астроциты, один из основных типов клеток нервной системы.
Команда также подробно изучила эти клетки в лаборатории и обнаружила, что они демонстрируют ключевые признаки поведения стволовых клеток. Они непрерывно делились в течение длительного периода времени, а также были способны дифференцироваться во все три основных типа клеток центральной нервной системы — нейроны, астроциты и олигодендроциты.
Бруно Фредерико, соавтор и научный сотрудник лаборатории иммунобиологии в Крике, говорит: «Хотя мы не знаем, существуют ли эти клетки у людей, если они существуют, было бы интересно посмотреть, не превращаются ли они по умолчанию в астроциты, а не нейроны в ответ на повреждение.Это может помочь объяснить, почему центральная нервная система млекопитающих не обладает сильной способностью восстанавливаться после повреждения.
«Если бы мы смогли найти способ преодолеть барьеры, которые останавливают дифференцировку нейронов и олигодендроцитов после травмы спинного мозга , это могло бы открыть новые возможности для лечения травм спинного мозга ».
Исследователи предполагают, что раскрытие потенциала этих клеток может помочь организму производить новые нейроны, которые отвечают за получение и отправку ключевых сигналов движения после травмы позвоночника.
Каэтано Рейс и Соуза, соавтор и главный руководитель группы Crick, говорит: «Существовала неопределенность в отношении того, могут ли эпендимальные клетки иметь возможности нервных стволовых клеток, но это исследование подчеркивает их потенциал.
«Мы надеемся, что изучение этих клеток поможет составить более полную картину роли различных типов стволовых клеток в восстановлении повреждений, что может иметь важное значение для регенеративной медицины».
