Исследователи RUB преобразовали нервные стволовые клетки спинного мозга мыши в нервные клетки; здесь показана одна ячейка. Основная проекция нервной клетки, аксон окрашена в зеленый цвет, остальные выступы, дендриты, в красный цвет. Ядра показаны на рисунке синим цветом. © Майкл Карус
Немецкие биологи намеренно превратили стволовые клетки спинного мозга мышей в незрелые нервные клетки. Это было достигнуто путем изменения клеточной среды, известной как внеклеточный матрикс, с использованием вещества хлората натрия. Через боковые цепи сахара внеклеточный матрикс определяет, какой тип клеток может генерировать стволовая клетка.
"Фармакологическое воздействие на клетки-предшественники с целью их трансформации в клетки определенного типа может помочь в терапии замещения клеток в будущем" говорит проф. Доктор. Стефан Визе, руководитель рабочей группы молекулярной клеточной биологии. "Тогда методы лечения, например, болезни Паркинсона, рассеянного склероза или бокового амиотрофического склероза могут стать более эффективными."
Команда описывает свои выводы в Neural Development.
Сульфат определяет судьбу стволовых клеток
Хлорат натрия действует на ферменты метаболизма в клетке, которые присоединяют сульфатные группы к белкам. Если эти сульфаты не установлены, клетка продолжает формировать белки для внеклеточного матрикса, но с модифицированными боковыми цепями сахара. Эти цепи, в свою очередь, посылают сигналы, которые определяют судьбу стволовых клеток. Стволовые клетки могут не только развиваться в нервные клетки, но также образовывать астроциты или олигодендроциты, которые, например, отвечают за минеральный баланс нервных клеток или образуют их изоляционный слой. Что происходит со стволовыми клетками, если структура сульфата изменяется под действием хлората натрия, было исследовано доктором. Майкл Карус и его коллеги.
Положительные побочные эффекты: нервные клетки остаются незрелыми
RUB-лаборатории проф. Доктор. Стефан Визе, профессор. Доктор. Андреас Файсснер и проф. Доктор. Ирмгард Дитцель-Мейер принимала участие в исследовании. Используя антитела, исследователи показали, что клетки, обработанные хлоратом натрия, превратились в нервные клетки. Они также проанализировали поступление ионов натрия в клетки. Результат: обработанные клетки показали более низкий ток натрия, чем зрелые нервные клетки. Таким образом, хлорат натрия способствует превращению стволовых клеток в нервные клетки, но в то же время тормозит созревание – положительный побочный эффект, как объясняет Визе: "Если хлорат натрия останавливает нервные клетки на ранней стадии развития, это может позволить им интегрироваться в нервную систему после трансплантации лучше, чем это могли бы сделать зрелые нервные клетки."