ленивый, но упрямый (sizif73) wrote,
ленивый, но упрямый
sizif73

Categories:

Про отращивание мозга

В продолжение темы про регенерацию.

Заметка на Нейроновостях идет под рубрикой "Нейростарости" и ссылается на статью 2016 года.

То, что способная к самостоятельному размножению личинка мексиканской амбистомы, более известная как аксолотль, обладает недюжинными способностями к регенерации, известно давно. Так же давно известно, что аксолотль может отрастить себе и утраченный участок мозга. Однако оставалось неясным, восстанавливается ли нейронное разнообразие в регенерируемом участке. Ответ решили дать нейрозоологи из Гарвардского университета в своей статье в журнале eLife, которая вышла в 2016 году.


Авторы исследования сделали ценные наблюдения о том, как происходит восстановление мозга у аксолотля, но главное – при помощи белковых маркеров они смогли установить, что животное полностью восстановило все субпопуляции нейронов, которые были удалены. Так что аксолотль не просто достраивает пустое место из уже имеющихся клеток, а создает новые нейроны – и именно такие, как надо.
Нейростарости: аксолотль может не только отрастить себе мозг, но и нейронное разнообразие

Определенным образом с этой новостью пересекается еще пара. Аксолотли создания сравнительно примитивные и регенерация у них сохранилась в большей степени. Но потихоньку пытаются работать с более продвинутыми животными.

Когда саламандра теряет свой хвост, нервные стволовые клетки в ее спинном мозге могут развиться в любой тип клетки нервной системы, включая нейроны. Но из-за эволюции, нейронные стволовые клетки ящериц «потеряли эту способность», - говорит соавтор исследования Томас Лозито - биолог из Университета Питтсбурга. Исследователи обнаружили, что ящерицы могут восстановить хрящ и кожу, но не могут регенерировать нервные клетки.

Лозито и его коллеги изучали нервные стволовые клетки мексиканской амбистомы (Ambystoma mexicanum) и двух видов ящериц – каролинского анолиса (Anolis carolinensis) и траурного геккона (Lepidodactylus lugubris). Команда задавалась вопросом, не способны ли стволовые клетки ящериц самостоятельно развиваться в нейроны, а также выясняла, что именно препятствует их восстановлению. Исследователи имплантировали нейронные стволовые клетки саламандры пяти траурным гекконам. Некоторые из клеток стали нейронами в отросшихся хвостах, демонстрируя, что проблема заключалась в стволовых клетках ящериц.
...
Исследователи планируют использовать редактирование гена CRISPR/Cas9, чтобы проверить, можно ли модифицировать нервные стволовые клетки ящерицы, чтобы восстановить идеальный хвост. В конечном счете ученые надеются, что в один прекрасный день стволовые клетки млекопитающих помогут им регенерировать разные части тела.

Следующая цель Томаса Лозито – «сделать первую мышь, которая может восстановить свой хвост».
Регенерация хвостов у ящериц и саламандр происходит по-разному

А теперь млекопитающие.

Ученые смогли восстановить один тип светочувствительных рецепторов в глазах мышей, что частично вернуло зрение полностью слепым животным. Для этого специалисты впервые использовали регенеративный потенциал клеток Мюллера в сетчатке глаза. Результаты изложены в журнале Nature.

Известно, что у рыбок данио-рерио и амфибий в регенерации поврежденных нейронов сетчатки и восстановлении зрения участвует специальный тип вспомогательных нервных клеток — клетки Мюллера. У млекопитающих эти клетки не могут превращаться в нейроны самостоятельно, однако подобная система лечения должна существовать, так как повреждения сетчатки до некоторой степени стимулируют деление клеток Мюллера и ограниченное воспроизводство нервных клеток.

Ученые из Школы медицины Икана центра Маунт-Синай в Нью-Йорке (США) исследовали, можно ли частично восстановить фоторецепторы в глазах мышей. «Мы пытаемся разбудить механизм самовосстановления, который работает у данио-рерио», — говорит руководитель коллектива авторов Бо Чэнь. В предыдущей работе ученые вводили мышам безвредные вирусы, которые доставляли в клетки Мюллера ген белка, управляющего делением. Это привело к появлению новых клеток, напоминающих стволовые, но они не превратились в полноценные функциональные клетки сетчатки.

В новой работе ученые решили дополнить курс вторым этапом передачи генов — через две недели после первого. В рамках второй операции в глаза мышей ввели вирусы, содержащие три гена, которые отвечают за превращение клеток в палочки — один из типов фоторецепторов. Авторы протестировали методику на мышах, у которых есть фоторецепторы, но отсутствуют два ключевых гена, нужных для того, чтобы эти клетки могли передавать сигнал. Для работы конкретно с таким нарушением ученые добавили четвертый ген, чтобы сделать новые палочки функциональными. В результате у получивших лечение мышей исследователи зарегистрировали активность в областях мозга, которые обрабатывают визуальную информацию, а новые палочки соединились с другими клетками сетчатки.

На данный момент этим способом можно лишь частично восстановить зрение, так как у этих мышей образовалось лишь 0,2% палочек от количества, которое стандартно для здоровых животных. Грызуны начали реагировать на свет, но для того, чтобы воспринимать форму объектов, такой концентрации рецепторов недостаточно. Авторы улучшают свой метод, а также ищут дополнительные гены для восстановления зрения. Также ученые планируют эксперименты с человеческими клетками, но пока не на живых людях, а на лабораторных культурах.
Слепым от рождения мышам восстановили зрение

Так, глядишь, и хвосты вместо пальцев отращивать научатся, и новые мозги вырастят вместо устаревших. А то может и вместо компьютерных нейросетей к делу пристроят.
Tags: мозг
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments