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

Зависит от календаря: как фазы менструального цикла влияют на точность обследований
Фазы цикла кардинально меняют картину гормонов, влияя на результаты УЗИ и анализов. Один день может показать норму, а другой — сбой. Рассмотрим детально, зачем и как планировать обследование, учитывая свой менструальный цикл.
1 час назад
2026-й — новый 2016-й? Почему мы так хотим вернуться в недавнее прошлое
С самого начала 2026 года в медиа и социальных сетях нам упорно повторяют, что именно сейчас настало самое подходящее время, чтобы немного вернуться в недавнее прошлое и поностальгировать. Но что именно подразумевается под утверждением, что 2026-й — это новый 2016-й? И какие бьюти-тренды того периода мы будем возрождать? Рассказываем в материале.
3 часа назад
Ева Мендес, Хлои Кардашьян, Эвелина Бледанс: кто из звезд сделал нитевой лифтинг
Нитевая подтяжка — популярная процедура, завоевавшая сердца многих знаменитостей. Рассказываем о звездах, которые прибегли к нитевому лифтингу, стремясь сохранить молодость и красоту лица.
сегодня
Почему вы не можете похудеть: 17 очевидных (и неочевидных) причин
Вы следуете правилам здорового образа жизни, считаете калории и регулярно занимаетесь спортом, но цифра на весах упорно не меняется. Возможно, вы уже отчаялись и задаетесь вопросом: «Почему я не худею?» Разбираем возможные причины.
вчера
Перелом шейки бедра: тяжелая травма «на ровном месте»
Перелом шейки бедра может произойти в любом возрасте и у представителя любого пола. Однако наиболее уязвимы перед этой травмой люди старше 60 лет, причем среди них преобладают женщины.
вчера
Показать еще