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

Во всем виноват кортизол: как работает гормон стресса и когда он действительно опасен
Усталость, бессонница, отеки, лишний вес и округлившееся лицо — в соцсетях все это объясняют повышенным кортизолом. Следом предлагают сдать анализы, купить добавки или попробовать модный «кортизоловый коктейль». Но действительно ли гормон стресса виноват во всех наших проблемах?
56 минут назад
Зубная боль при синусите и «насморк» при кариесе: разбираем одонтогенный гайморит
Иногда лечение гайморита у оториноларинголога приносит лишь временное облегчение, а воспаление возвращается снова. Разберемся, почему так происходит, как обнаружить скрытую причину болезни и связан ли гайморит с неправильным прикусом.
4 часа назад
«Я не могла есть, я не могла дышать»: Адель Вейгель рассказала о тяжелом токсикозе во время беременности
Адель Вейгель и Михаил Литвин готовятся стать родителями — и, хотя ожидание малыша стало для пары счастливым событием, первый триместр дался непросто. Участница шоу «Титаны» призналась, что столкнулась с токсикозом, потеряла пять килограммов и попала в больницу.
сегодня
Антивозрастной крем для лица: на какие ингредиенты стоит обращать внимание
Кожа стареет не по одному сценарию. Поэтому антивозрастной крем — это не одно чудо-действие, а комплексная поддержка, которая работает постепенно и в связке с остальным уходом. Разбираемся, что такой крем реально делает, как его использовать и на какие ингредиенты стоит смотреть в составе.
вчера
Годы имеют значение: как возраст партнеров влияет на шансы стать родителями
На шансы зачать и выносить ребенка влияет не только возраст будущей мамы, но и возраст ее партнера. Разберем, как именно возраст отражается на фертильности, какие обследования помогают оценить ситуацию и на что стоит обратить внимание еще до начала планирования беременности.
вчера
Показать еще