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

Сняли и опять поставили: 5 случаев, когда брекеты приходится ставить повторно
Каждый пациент (и каждый неправильный прикус) индивидуален, и врач всегда разрабатывает индивидуальный план ортодонтического лечения. Пациент носит брекет-систему определенное время, после чего «скобки» снимают с зубов. Но может ли возникнуть такая ситуация, когда брекеты потребуются снова? За ответами мы обратились к эксперту.
вчера
Мужчины проводят в туалете больше времени, чем женщины: научный факт
Иногда кажется, что мужчина проводит треть жизни не во сне, а сидя дома в туалете. Многие женщины не скрывают своего недовольства, но на защиту их спутников встает наука.
вчера
Пропал голос: что делать?
В том, что человек неожиданно лишился голоса, скорее всего следует винить заболевания гортани. Однако бывают и другие случаи, связанные с эндокринной, нервной системой и даже с желудочно-кишечным трактом.  
вчера
Белый макияж и эпатаж Леди Гаги: лучшие бьюти-образы церемонии «Грэмми»
Этой ночью в Лос Анджелесе прошло вручение наград главной музыкальной премии в мире «Грэмми». Для многих данное мероприятие запоминается яркими выступлениями, замысловатыми нарядами, искренними (или не очень) эмоциями, а также новыми именами. Нас, однако, больше всего интересуют получившиеся бьюти-образы знаменитостей. О самых удачных из них рассказываем в нашем материале.
вчера
Зимняя спячка: почему в холодное время года так клонит в сон?
Зимой природа и многие животные впадают в зимнюю спячку, экономя энергию  защищаясь от суровых морозов. Людям в холодное время года тоже хочется больше спать. С чем это связано и когда сонливость может говорить о серьезной болезни?
вчера
Показать еще