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

Романтичные и эротичные тренды: выбираем наряд для празднования Дня святого Валентина
14 февраля, или День всех влюбленных, уже совсем не за горами. Вы наверняка уже начали задумываться о том, какие прически, макияж, маникюр и, конечно же, наряд подготовить. Последний, конечно же, лучше выбирать исходя из модных нынче трендов, чтобы выглядеть не только привлекательно для своего партнера, но и соответствовать духу времени. Рассказываем, на что обратить внимание.
57 минут назад
Для него и для нее: 3 изысканных аромата, которые подойдут обоим
Вы – как одно целое! У вас схожие интересы, взгляды, вкусы и даже предпочтения в ароматах. Тогда, возможно, эта подборка будет для вас особенно интересной.
3 часа назад
Седину можно «вылечить»: неожиданные исследования ученых
Появление седины — естественный процесс старения. Но не всем нравится, как это выглядит. К счастью, недавние исследования помогли выяснить, почему и как волосы начинают седеть, а также заложили основу для решения этой проблемы в будущем.
5 часов назад
Дьявол носит… Valentino? Какие перемены произошли с образами героинь знаменитого фильма о модной редакции
До премьеры долгожданного сиквела популярного фильма нулевых «Дьявол носит Prada» остается всего пара месяцев, а это означает, что в медиа и социальных сетях появляется все больше информации о том, что именно ждать от продолжения. Не так давно в сети появился и трейлер предстоящей картины — предлагаем вместе выяснить, какие изменения произошли в образах героинь.
сегодня
«Они думают, что забеременеть можно от поцелуев»: Глафира Тарханова о важности разговоров с детьми о сексе
42-летняя Глафира Тарханова — мать пятерых детей. Актриса признается, что с сыновьями у нее очень доверительные отношения, и они могут разговаривать друг с другом на любые темы — включая интимные.
сегодня
Показать еще