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

Кто рано встает: как стать «жаворонком» и начать новую жизнь
Если вы хотите внести позитивные изменения в свою жизнь, первым шагом может стать корректировка режима сна . Хотя многие «совы» прекрасно себя чувствуют, придерживаясь вечернего расписания, иногда полезно быть и «жаворонком».
20 минут назад
Лолита Лазаренко: «Мне интересно, как далеко смогу зайти и куда меня это приведет, поэтому планирую работать»
Лолита Лазаренко – модный инфлюенсер и создатель бренда LOLEEZY. В интервью «Красота и Здоровье» Лолита рассказала, как начинала карьеру в блогинге, что ее вдохновило связать жизнь с модой, а также что помогает ей не выгорать, жить в балансе и совмещать работу и семью.
3 часа назад
Как пережить бессонные ночи с младенцем: гид для современных родителей
В первые месяцы малыш общается плачем — и бессонные ночи становятся реальностью. Однажды вы с улыбкой вспомните ночи с младенцем на руках под белый шум. А пока — несколько рекомендаций от экспертов, как нормализовать сон ребенка.
вчера
Герой нашего времени: все о пантеноле, успокаивающем ингредиенте, важном для нашей кожи
В век вирусных трендов справедливо отметить, что не всё, что поднимается на вершину популярности, в конечном итоге оправдывает ожидания. В то же время, ингредиенты для ухода за кожей, которые играют важную роль, не всегда получают должное внимание.
вчера
3 тренда в макияже, вдохновленных «Дьявол носит Prada 2»: советы звездного визажиста
Фильм «Дьявол носит Prada» – это не только библия моды и стиля, но и отличная шпаргалка по визуальным образам. Он возвращает нас к фундаментальной идее: макияж – это часть ДНК вашего характера. И конечно, эстетика картины задала сразу несколько бьюти-трендов.
вчера
Показать еще