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

Сбой в матрице: почему современный мозг разучился спать и как перезагрузить систему
13 марта – Всемирный день сна. Разбираемся вместе с экспертами, как цифровой мир взломал наши биоритмы и почему сон стал новой валютой здоровья.
вчера
Для лица и тела: 3 косметические новинки, способные преобразить кожу
В нашем обзоре собраны интересные новые продукты, которые помогут сохранить кожу молодой, ухоженной, и закроют самые актуальные ее потребности.
вчера
Какие ягоды особенно полезны в марте, помогают от отеков и поддерживают иммунитет
Март — время пробуждения весны. Однако в наших широтах этот месяц часто характеризуется холодной и сырой погодой, что, в свою очередь, способствует обострению различных заболеваний. На помощь могут прийти знакомые всем ягоды.
вчера
Джим Керри, Роузи Хантингтон-Уайтли, Селена Гомес: за какие изменения во внешности критикуют знаменитостей
Пластическая хирургия давно стала обычной частью жизни знаменитостей. Иногда поклонники уверены, что звезды «перестарались» с процедурами, и начинают активно обсуждать изменения в их внешности. Рассказываем, кого из знаменитостей критикуют за предполагаемую неудачную пластику.
12 марта 2026
Топ процедур от носогубных складок
Тонкие вертикальные борозды от крыльев носа до уголков губ часто придают лицу печальное выражение, подчеркивают первые признаки старения. Специалисты клиники расскажут, какими процедурами можно убрать носогубные складки без длительной реабилитации, улучшить состояние кожи лица и сделать неэстетичные заломы практически незаметными.
12 марта 2026
Показать еще