На снимках конфокальной микроскопии показана регенерация у малька. Вверху – первая «волна», миграция клеток-предшественников к месту повреждения. Внизу – регенерация поврежденных тканей через два дня, рыбка снова может плавать. Credit: Monash University

Австралийские исследователи обнаружили, что терапия стволовыми клетками помогает восстанавливать разрушенный спинной мозг вплоть до полного возвращения двигательной активности. Они пронаблюдали за процессом в режиме реального времени на данио-рерио и представили результаты своих экспериментов на Международной конференции по исследованию стволовых клеток (ISSCR) в Мельбурне.

Речь о том, что стволовые клетки первые в очереди в виде эффективного лечения травм нервной системы с прерыванием целостности ее компонентов, идет уже несколько лет. Не так давно мы писали, что имплантация клеток-предшественников в поврежденный спинной мозг макак-резусов позволила им частично восстановить движение, а на клеточном уровне наблюдался рост аксонов и образование новых синапсов – клетки прекрасно чувствовали себя на новом месте.

Ученые из Университета Монаша в своей работе решили воспользоваться более простыми организмами – рыбками данио-рерио, которые представляют собой излюбленную животную модель в нейробиологии. Эти небольшие тропические рыбы, хорошо знакомые аквариумистам, очень удобны для изучения регенерации, поскольку их тело прозрачно, а способности к восстановлению крайне высоки. Именно с их помощью исследователи установили механизм, который запускает регенерацию спинного мозга, и последовательность этой регенерации, а также конкретный белок, который для этого необходим.

Под руководством Яна Каслина (Jan Kaslin) из Австралийского института регенеративной медицины Университета Монаша ученые повреждали спинной мозг рыб, затем инъецировали в место травмы смесь из стволовых клеток и клеток-предшественников нейронов, после чего изолировали эту зону и наблюдали за ней с помощью конфокальной микроскопии и флуоресцентной микроскопии световым листом, позволяющей получить хорошее оптическое разрешение тонкого среза образца, который освещается перпендикулярно направлению наблюдения.

Научная группа выявила два этапа активности клеток: сначала клетки-предшественники нейронов мигрировали и покрывали место травмы, а затем активировались стволовые клетки, которые закрепляли результат. Скорость регенерации оказалась различной у мальков данио-рерио и взрослых особей: первые могли снова плавать уже через два дня, тогда как вторым для восстановления движений требовалось от двух до четырех недель.

Авторы считают, что подробное изучение этого метода на других животных позволит разработать новый подход к терапии и людских травм спинного мозга.

Успехи в лечении стволовыми клетками уже есть и в офтальмологии, где мышам таким образом смогли вернуть зрение, и в болезни Паркинсона, где клетки-предшественники дофаминергических нейронов, пересаженные в черную субстанцию среднего мозга макак-резусов (именно в ней нейроны разрушаются при болезни), помогли частично справиться с заболеванием и продемонстрировали хорошую регенеративную способность.

Автор: Анна Хоружая