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

Секреты красоты от Памелы Андерсон
2025 год получился по-настоящему прорывным для актрисы Памелы Андерсон, которая полностью обновила свой имидж, перезапустила карьеру и по новой завоевала сердца своих поклонников. Вновь обретенной славой звезда привлекла и внимание медиа — и рассказала изданию Who What Wear о секретах красоты.
8 минут назад
Метод 5-4-3-2-1: как поехать в отпуск с минимумом вещей
Если вам знакома ситуация, когда перед отпуском вы судорожно пытаетесь втиснуть одежду в маленький чемодан, а в итоге половина вещей так и осталась лежать в нем, то метод 5-4-3-2-1 может стать вашим спасением. С его помощью удастся идеально организовать содержимое чемодана, экономя место и деньги.
2 часа назад
Макияж в эстетике нулевых: что попробовать?
Эстетика Y2K на протяжении почти всего календарного года является одним из главных ретро-трендов, который все еще активно продолжает набирать массовость и популярность. Если вы тоже хотите поэкспериментировать с основными элементами макияжа в стиле нулевых, рассказываем о самых распространенных вариантах.
сегодня
Бракованные чувства: как разорвать отношения с женатым мужчиной
Интернет заполнен статьями о том, как вернуть доверие после измены и спасти брак. Однако почти нигде не говорится о том, как поступать, если вы оказались по ту сторону. Как убедить себя и его окончательно закрыть эту страницу?
вчера
Чек-лист: какие витамины нужны для иммунитета и где их искать
Существует ли связь между питанием и устойчивостью к заболеваниям, на какие продукты обратить особое внимание в межсезонье, сколько витаминов нужно для поддержания иммунитета — на эти и другие вопросы отвечает нутрициолог.
вчера
Показать еще