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

Анализы крови на гормоны для женщин: зачем сдают и как их расшифровать
Анализы крови на гормоны назначают женщинам довольно часто. Они позволяют контролировать нормальные показатели гормонов, помогать выявлять нарушения и диагностировать заболевания.
34 минуты назад
Есть ли польза в сухофруктах: неожиданная правда о любимых продуктах
Все говорят, что здоровое питание должно включать свежие фрукты и овощи. Но как быть зимой, когда не сезон? Могут ли сухофрукты стать альтернативой свежим фруктам и действительно ли они полезны — давайте разбираться.
3 часа назад
Ода максимализму: что об актуальных трендах мы поняли из кутюрного театрального показа Valentino
Кутюрный показ Valentino, прошедший в Париже на прошлой неделе в рамках Недели высокой моды, стал одним из самых обсуждаемых в фэшн-кругах мероприятий. Внимание модных критиков, инфлюенсеров и простых энтузиастов в социальных сетях привлек и формат, выбранный для шое, и сами вещи, продемонстрированные креативным директором Алессандро Микеле. Рассказываем, что же все-таки произошло.
5 часов назад
Счастливчики месяца: 3 знака Зодиака, которым в феврале особенно повезет
Февраль будет проверять нас на гибкость и готовность быстро ориентироваться в меняющихся обстоятельствах. Именно поэтому трем знакам зодиака особенно важно быть внимательными к подсказкам судьбы. Их февраль может стать отправной точкой к заметным переменам, если они не упустят шанс.
сегодня
«Прохожу все круги ада»: Лера Кудрявцева рассказала об аллергии на ботулотоксин и анестетики
54-летняя Лера Кудрявцева отказалась от уколов ботулотоксина и вынуждена лечить зубы без анестезии — из-за сильнейшей аллергии она вынуждена терпеть боль, либо рисковать своей жизнью.
сегодня
Показать еще