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

Сексуальные сны: норма ли это и что означают
Сны — это зона нашего разума, где логика отступает, а на первый план выходят скрытые желания, страхи и подавленные эмоции. Среди всего многообразия сексуальные сюжеты занимают особое место. Но что они значат на самом деле? Являются ли они прямым руководством к действию, или это подсказка для нашей психики?
3 часа назад
Постельный режим: как часто на самом деле нужно стирать постельное белье
Постельное белье — важная часть гигиены сна. Чтобы сохранить здоровье и комфорт? Современные научные исследования дают на этот счет вполне конкретные рекомендации, основанные на микробиологических и медицинских данных.
сегодня
Откуда берется желание убираться перед сном: мнение психологов
Многие замечают: день был тяжелым, но перед сном вдруг появляется непреодолимое желание навести порядок — сложить вещи, протереть пыль или перемыть посуду. С точки зрения психологии, это не просто привычка, а важный сигнал психики. Почему же вечером так тянет к уборке и что за этим стоит?
сегодня
Заряжены на удачу: какие украшения обладают природным магнетизмом
Некоторые женские аксессуары хранят в себе огромный потенциал, который способен кардинально изменить жизнь в лучшую сторону.
сегодня
Он ушел, но вернулся: почему мужчина через некоторое время снова приходит
Возвращение мужчины после разрыва отношений не редкий случай. Как правило, это вызывает растерянность и удивление: зачем уходить, чтобы вернуться? Важно понимать, что такие камбэки редко бывает случайными и имеют под собой какую-то причину. Объяснить подобное поведение поможет психолог.
24 апреля 2026
Показать еще