
Американские исследователи обнаружили, что
пересадка микровезикул человеческих стволовых клеток в гиппокамп крыс эффективно
предохраняет их мозг от последствий радиоактивного облучения. Результаты работы
опубликованы в Proceedings of the
National Academy of Sciences.
Действие радиации на
мозг, в частности, при проведении лучевой терапии, вызывает воспаление,
структурные изменения нейронов и, как следствие, ухудшает мыслительные
способности. Эксперименты сотрудников Калифорнийского университета в Ирвине показали,
что имплантация человеческих нервных стволовых клеток
уменьшает воспаление, улучшает обмен веществ в мозге, повышает нейрональную
пластичность и восстанавливает поведенческие реакции у крыс, подвергшихся
действию ионизирующего излучения. Однако пересадка стволовых клеток сопряжена с
риском развития опухолей (тератом) и отторжения трансплантата, требующего
иммуносупрессии.
В силу этого исследователи решили
имплантировать не целые клетки, а продуцируемые ими микровезикулы (эктосомы).
Они представляют собой шаровидные фрагменты клеточных мембран диаметром от 100
до 1000 нанометров. Микровезикулы, циркулирующие в крови, содержат матричную
РНК, микроРНК, белки и липиды, за счет чего играют важную роль в межклеточных
коммуникациях.
Ученые подвергли лабораторных крыс облучению
головы в дозе 10 Грей, после чего половине из них пересадили в мозг микровезикулы,
произведенные человеческими нервными стволовыми клетками. Животные из
контрольной группы действию радиации не подвергались.
Спустя месяц функции мозга животных проверили
в ряде тестов, таких как изучение новых мест, новых и перемещенных объектов, а
также контекстное условно-рефлекторное замирание (проверка формирования чувства
страха). Во всех этих тестах результаты крыс — реципиентов микровезикул не
отличались от контрольной группы, в то время как облученные животные выполняли
задания значительно хуже.
Иммунофлуоресцентное исследование показало,
что микровезикулы поглощались и зрелыми нейронами, и поддерживающими клетками
астроглии. Кроме того, трансплантация снизила число активированных клеток
микроглии (ED-1+) в гиппокампе, что
свидетельствует об уменьшении воспаления нервной ткани. Микроскопия срезов
нервной ткани, импрегнированных серебром по Гольджи-Коксу, показала
восстановление поврежденных радиацией нейронов под действием микровезикул.
Таким образом, трансплантация эктосом
человеческих нервных стволовых клеток оказалась эффективным средством
восстановления структуры и функций мозга, нарушенных действием радиации. При
этом методика, в отличие от пересадки целых клеток, не сопряжена с риском
развития тератом и практически не вызывает иммунных реакций.
Олег Лищук
