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

Как MAC покоряет сердца представителей поколения Z
Под конец 2025-года в списки лидеров бьюти-индустрии смог выбиться не кто иной, как американский бренд MAC, специализирующийся на производстве декоративной косметики. Именно он был одним из трендсеттеров в нулевые и десятые, однако несколько растерял позиции с приходом двадцатых. Вернуть их удалось благодаря привлечению внимания поколения Z — рассказываем, как это удалось.
вчера
Всё о гастроскопии: какая бывает, как проводится и что помогает выявить
Гастроскопия — это диагностическая процедура, которая позволяет детально оценить состояние стенок желудка и выявить различные патологии пищеварительного тракта. Для ее проведения используется специальное эндоскопическое оборудование.
вчера
Развелись во рту: что такое дисбактериоз полости рта и как с ним бороться
Здоровье ротовой полости — это не только белоснежные зубы и свежее дыхание. Во рту человека живет целый микромир, состоящий из триллионов бактерий. И когда этот микромир выходит из равновесия, развивается состояние, которое врачи называют дисбактериозом.
вчера
Красный — хит сезона: какие вещи в самом праздничном цвете выбирать в декабре
Наверное, почти для любой женщины не станет ни новостью, ни секретом тот факт, что одним из традиционных цветов в новогодние праздники и в макияже, и в маникюре, и в одежде является красный. Если вы давно ищете способ органично адаптировать его в свой тематический образ, рассказываем о самых актуальных для зимы этого года вариантах.
вчера
Проспала! 10 веских аргументов все равно не пропускать завтрак
На удаленке режим может сбиваться, мы позволяем себе подольше поспать, и соответственно, пропускаем привычное время завтрака. Стоит ли есть позже или нужно пропустить прием пищи, и чем в принципе грозит пропуск завтрака?

вчера
Показать еще