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

53-летняя Кэмерон Диас в третий раз стала мамой
Актриса и ее супруг, музыкант Бенджи Мэдден, стали многодетными родителями. У них родился сын.
1 час назад
3 причины, из-за которых «удобные» люди чаще всего несчастны
В нашем обществе «удобный человек» — это почти комплимент. Это тот, кто не создает проблем, всегда войдет в положение, подвинет свои планы ради ваших и никогда не скажет «нет», даже если внутри у него все кричит от усталости. Но давайте называть вещи своими именами: «удобство» — это медленное самоубийство личности.
вчера
Сколько на самом деле держится эффект лазерной коррекции зрения?
Миллионы мечтают проснуться и сразу увидеть четкий мир. Но главный вопрос, который каждый день слышат офтальмохирурги, остается неизменным: «Не придется ли через несколько лет снова надеть линзы?».
вчера
Мыть или не мыть: вся правда о ежедневном мытье головы
Часто мы задумываемся: с какой периодичностью желательно мыть голову? А что, если делать это каждый день? Навредит ли это волосам? Будут ли они становиться несвежими быстрее? Нужен ли специальный шампунь для ежедневного мытья волос? Разберемся детально!
вчера
«Лонг-ковид» без мифов: какие последствия действительно остаются после коронавируса
Пандемия COVID-19 осталась позади, но разговоры о ее последствиях продолжаются. Многие связывают с коронавирусом разные проблемы — от хронической усталости до выпадения волос. Однако, где заканчиваются реальные медицинские факты и начинаются мифы?
вчера
Показать еще