Повреждения мозга у мышей удалось устранить за счет пересадки стволовых клеток

Центр человек — это биологическое чудо с внушительными навыками. К сожалению, регенерации в их числе ни слуху. За исключением одной маленькой V-иконный области в гиппокампе, человеческий мозг на поверку не может перестраиваться. Когда нейроны умирают, их никак не могут заменить никакие резервные клетки. Натертость мозга — удар по голове, кровоизлияние в мозг или нейродегенеративное заболевание — может взяться фатальным. Потерянные нейроны вернуть безвыгодный удастся.

Очевидным решением было бы пристроить в мозг дополнительные нейроны, будто занять место поломанную деталь. Но один нейроцит образует тысячи запутанных связей с другими бок о бок и поодаль, и зачастую эти связи устанавливаются получи ранних стадиях развития.

Может ли не относящийся к делу трансплантат действительно ассимилироваться в зрелых нейронных сетях после этого травмы и автоматически восстановить сломанную схему? Числом данным нового исследования, недавно опубликованного в Nature, сказ будет положительным.

Экспериментируя с мышами с поражением головного мозга, систематизация немецких ученых показала, что в поток двух месяцев после трансплантации инородные эмбриональные нейроны созрели и под корень включились в существующую сеть в пределах визуальной области мозга.

Экой, но прижившиеся нейроны были чуть (было неотличимы от родных — они переносили нужную информацию, установили функциональные схемы ввода и вывода и взяли бери себя функции поврежденных нейронов.

«На нынешний день это наиболее полное испытание интеграции схем пересаженных нейронов в головном мозге взрослого, а да единственное исследование интеграции отдельных клеток нате протяжении их жизни у нового хозяина», говорит оригинатор исследования Сюзанна Фолкнер, аспирант Института нейробиологии Макса Багет.

Это демонстрация силы пластичности мозга дает надежду сверху то, что клеточная трансплантация может существовать полезной при разрушительных заболеваниях мозга, таких подобно ((тому) как) черепно-мозговые травмы, заболевания Паркинсона и Альцгеймера.

Определить и подключить

Исследования трансплантации клеток в некотором расстоянии не новы, но почти кайфовый всех предыдущих исследованиях использовались младенческие животные, а отнюдь не взрослые носители.

«Ранний постнатальный центр продолжает развиваться, поэтому гораздо сильнее пластичен и восприимчив к трансплантатам», объясняет Фолкнер.

Оно предпринималось несколько попыток пересадить стволовые клетки в диэнцефалон взрослой мыши, до сих пор отставной козы барабанщик убедительно не показал, что трансплантаты могут наливаться и функционировать в чужом мозге. Для вводные положения ученые использовали мощный лазер, затем чтоб точно повредить небольшой участок тканей мозга в визуальной коре мыши. Круг мозга выбирали тщательно.

«Мы знаем (до много о функциях нервных клеток в этой области и о связях в ряду ними, что легко можем придать значение, выполняют ли имплантированные нервные клетки задачи нормально», объясняет ткомедиограф исследования доктор Марк Хюбенер.

Опосля они изолировали незрелые нейроны через внешнего слоя эмбрионов мышей и пометили их флуоресцентным белком. Подо микроскопом эти метки загораются красным и зеленым, в чем дело? позволяет легко отличить трансплантированные клетки через родных нейронов хозяина. Используя длинную, тонкую иглу, ученые вводили эмбриональные нейроны по прямой в поврежденную кору головного мозга мыши.

Нейронные трансплантаты (синие) соединяются с нейронами носителя (желтые) в мозге взрослой мыши, перестраивая нейронную частик после повреждения

Затем ученые тщательно обработали «черепное окно», удалив части черепа больше места инъекции и заменив их прозрачной стеклянной панелью. Таким образом, ученые могли прослеживать отдельные нейроны в течение длительных периодов времени черезо окно, не повреждая нежную кору головного мозга и безграмотный подвергая риску инфекции.

В течение месяца пересаженные нейроны превратились в длинные, извилистые ветви, характерные на корковых нейронов. Крошечные грибовидные структуры (шипики) проявились держи выходных проводах нейронов (дендритах). Таковой процесс часто наблюдается при нормальном развитии мозга. Потому на этих луковичных шипиках растут синапсы, сие говорит о том, что трансплантаты по полной обойме образовывали соединения с другими нейронами в головном мозге.

Ученые уверены в этом.

Через месяц после трансплантации группа картировала новодобавленные нейроны — в какие области мозга они передают сигналы и изо каких областей получают информацию. Переплетения безвыгодный только оказались изысканно точными, хотя и сила их была сопоставима с показателями обычных нейронов.

«Тот безусловно, что клетки выжили и продолжали рости, весьма обнадеживает», говорит Хюбенер. «Но до сей поры интереснее все стало, когда ты да я решили взглянуть на электрическую деловитость пересаженных клеток поближе».

Нейроны с области зрительной коры под названием V1 до чертиков придирчивы к стимулам, на которые реагируют. К примеру, нервная клетка может зажигаться только когда обнаруживает черновато-белые линии, представленные под домиком 45 градусов, но ни перед каким другим углом. Это называется набор, которая развивается в начале жизни. Всеядные нейроны V1 — сие плохо, поскольку без выборочной активации они будут запруживать схему шумом.

К 15 неделе следом трансплантации, новые нейроны переняли функциональные причуды нейронов V1, в порядке преемственности реагируя сильнее по отношению к определенным ориентациям линий, чем к другим. Они оставались полностью функциональными держи протяжении годового исследования.

«Эти результаты показывают, фигли имплантированные нервные клетки интегрировались с высокой точностью в нейронные птицеловные: перевес, в которые, при обычных условиях, новые нервные клетки когда рак бы не встроились», объясняет композитор исследования Магдалена Гетц из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене, Третий рейх.

Источник