Подпишись на нас в соц. сетях!


Новое открытие: как врачи будут исследовать митохондрии и почему это важно



Исследователи из Сеченовского университета совместно с коллегами из Ирландии разработали новый метод изучения поляризации митохондрий в живых клетках и тканях. Он хорошо дополняет существующие подходы и позволяет оценивать состояние митохондрий, изучать клетки в тканях и органов.

Клетки

Зачем это надо?


Митохондрии играют важную роль в жизни клетки, снабжая ее энергией, участвуя в регулировании клеточного цикла и процессах программируемой клеточной смерти. Однако возможности ученых по наблюдению за количественными изменениями в митохондриях все еще довольно ограничены. Один из методов, позволяющих глубже взглянуть на функцию митохондрий, – это визуализация времени жизни флуоресценции, или флуоресцентная время-разрешенная микроскопия (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, FLIM). Этот метод использует тот факт, что продолжительность свечения флуоресцентных красителей, молекулярных проб, белков и наночастиц зависит от их микроокружения, полярности среды, температуры и прочих факторов. Современные FLIM-микроскопы позволяют оценивать длительность свечения с точностью до долей наносекунд, и получать двух- и трехмерные изображения живых тканей, клеток или моделей органов. Метод уже активно используется в изучении снабжения кислородом тканей и клеток, изменений кислотности и окислительно-восстановительного баланса внутри клетки.

Клетки под наблюдением

Неожиданно работа ученых получила новое, гораздо более интересное направление. Обнаружилось, что по продолжительности флуоресценции можно отслеживать поляризацию митохондрий (изменение заряда их мембраны), что позволяет точнее различать типы клеток, наблюдать за работой митохондрий и содержанием кислорода в клетке. Так, с помощью FLIM ученые показали, как заряд мембраны повышается на границе между G1 и S фазами клеточного цикла – в тот момент, когда клетка «решает», делиться ей или нет. Нарушение клеточного цикла напрямую связано со снижением способности ткани обновляться (старением), а также делением опухолевых клеток.
Стволовые клетки

В чем польза метода?

Возможности FLIM значительно возрастают, если перейти к более сложным, трехмерным моделям тканей, например, «органоидной» культуре тонкого кишечника. Такой «мини-кишечник» представляет собой многоклеточную структуру с полным набором всех типов клеток эпителия кишечника (включая стволовые, энтероциты, клетки Панета, энтероэндокринные и другие типы). Органоидная культура позволяет изучать развитие и функционирование кишечника, его взаимодействие с микрофлорой, лекарствами и другими веществами и может применяться в исследованиях диабета, колита и раковых заболеваний.

Авторы обнаружили, что метод FLIM превосходно подходит для анализа органоидной тканевой культуры и дополняет уже существующие подходы по обнаружению стволовых клеток и оценке их способности к делению. Так, в режиме FLIM на основе поляризации митохондрий и фазы их клеточного цикла ученые выявили разные субпопуляции стволовых клеток внутри стволовой ниши. В то же время анализ живых трехмерных объектов с помощью метода 3D-FLIM требует улучшенных алгоритмов по обработке данных и более требователен к выбору микроскопа.

Описанный подход открывает новые перспективы в развитии технологий культивирования стволовых клеток и оценке их качества, стимулирует развитие тканеинженерных подходов и методов микроскопии (применительно к другим моделям органов и тканей, полученных in vitro), а также будет полезен в фундаментальных исследованиях стволовых клеток.

Читайте также наш материал по ссылке о том, как искусственные нейроны помогут в лечении болезней мозга. 


Наши рассылки
 

Актуальные статьи

Подростковость — это не шторм, а море, в котором ребенок учится плыть: рассказывает психолог

Подростковый возраст — это когда жизнь вдруг нажимает кнопку «ускорение». Все начинает меняться: тело, мозги, эмоции и даже вкусы. Вчера любил мультики, сегодня — философские ночные разговоры на кухне. Это то время, когда человек впервые смотрит на себя не в зеркало, а внутрь. И удивляется: «А кто вообще этот человек, который на меня смотрит?». Что на самом деле с ним происходит – об этом для нас рассуждает психолог Ирина Меркулова.

21 минуту назад
Самые неочевидные покупки в Черную пятницу
Сегодня последний четверг ноября, а это означает, что уже завтра наступит, пожалуй, самая долгожданная пятница за весь год, — день, когда почти все, что только душе угодно, можно приобрести со скидкой. Если вы хотите найти свою идеальную покупку, но пока что никак не можете принять финальное решение, предлагаем вам рассмотреть одну из наших неочевидных идей.
2 часа назад
Улыбка как у звезды: 10 новых средств для ухода за зубами и полостью рта с комментариями гигиениста
Красивая улыбка – это в первую очередь здоровые зубы и десны. Неслучайно производители этих средств регулярно обновляют и совершенствуют составы. Мы отобрали десять брендов, которые представили свои версии идеального ухода за зубами и полостью рта.
4 часа назад
Помогут не заболеть: 7 продуктов, которые повышают иммунитет
Осень плавно перетекает в зиму, становится все холоднее. Организм испытывает стресс от резких изменений температуры и нехватки солнечного света. Именно в этот период он наиболее уязвим перед вирусами и инфекциями. Как поддержать иммунитет?
сегодня
Где-то там: каковы функции влагалища и существует ли точка G, комментирует гинеколог
Нередко в обыденной речи термином «влагалище» обозначают интимную зону женщины, однако это неверно, так как здесь необходимо различать такие понятия, как влагалище и вульва. А о функциях и строении этого органа у многих и вовсе смутные представления.
сегодня
Показать еще