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

Августовская грусть: почему мы переживаем из-за уходящего лета и когда пора насторожиться
Кажется, еще вчера было начало июня: впереди целых три месяца тепла, долгих вечеров, отпусков и планов. А теперь в календаре август, и до осени — рукой подать. У многих появляется чувство: ничего плохого не произошло, но настроение портится.
15 минут назад
Утром или вечером: в какое время полезнее принимать душ
Кто-то не представляет начало дня без прохладного душа и чашки кофе, а кто-то не может лечь в постель, пока не смоет с себя косметику и городской смог. И если спросить десять человек, когда лучше принимать душ, ответы разделятся поровну.
4 часа назад
14 августа – Медовый спас: сладкий дар природы с горькой правдой
Мед почитали как пищу богов, использовали как лекарство и платили им как валютой. Но так ли он однозначно полезен? Давайте разберемся, что скрывается за сладким вкусом этого янтарного продукта, опираясь на данные доказательной медицины и официальные рекомендации.
вчера
«Я не один такой»: как «кринж контент» в соцсетях помогает справляться с тревогой
Еще несколько лет назад неловкость старались прятать любой ценой: отредактировать,удалить неудачные кадры. Сегодня же именно эти «неидеальные» моменты собирают миллионы просмотров, а их авторы становятся популярнее тех, кто выстраивает безупречный образ в соцсетях.
вчера
«Это не просто старость»: как распознать деменцию у пожилого родственника и как помочь
Старение меняет человека — и порой близкие списывают тревожные перемены на возраст: «стал забывчивым — ну, годы берут свое», «путает дни — с кем не бывает». Но за такими «мелочами» может скрываться деменция — не просто угасание памяти, а серьезное нарушение работы мозга.
14 августа 2026
Показать еще