Определенные участки мозга взрослого человека содержат покоящиеся или бездействующие нервные стволовые клетки (НСК), которые потенциально могут быть повторно активированы для образования новых нейронов. Удивительно, но НСК сохраняются в некоторых областях мозга даже после того, как мозг полностью сформировался, и могут образовывать новые нейроны на протяжении всей жизни. Это биологическое явление, называемое взрослым нейрогенезом, важно для определенных функций, таких как процессы обучения и памяти. Однако с возрастом эти стволовые клетки становятся менее активными или «спящими» и снижают свою способность к обновлению и дифференцировке. В результате с возрастом нейрогенез значительно уменьшается.
Исследовательская группа из университетов Женевы и Лозанны обнаружила важность клеточного метаболизма в этом процессе и определила, как разбудить эти нервные стволовые клетки и реактивировать их. Ученым удалось увеличить количество новых нейронов в мозгу взрослых и даже пожилых мышей.
«Мы обнаружили, что митохондрии, производящие энергию органеллы внутри клеток, участвуют в регулировании уровня активации взрослых НСК», — объясняет Франческо Петрелли, научный сотрудник университета Лозанны и соавтор исследования с Валентиной Сканделла. Особую роль в этой регуляции играет митохондриальный переносчик пирувата (MPC), белковый комплекс, открытый одиннадцать лет назад в группе профессора Мартину. Его активность влияет на варианты метаболизма, которые может использовать клетка. Зная метаболические пути, которые отличают активные клетки от спящих, можно разбудить спящие клетки, изменив их митохондриальный метаболизм.
Биологи заблокировали активность MPC, используя химические ингибиторы или создав мутантных мышей по гену Mpc1 . Используя эти фармакологические и генетические подходы, ученые смогли активировать спящие НСК и таким образом генерировать новые нейроны в мозгу взрослых и даже старых мышей. В долгосрочной перспективе эти результаты могут привести к созданию новых методик лечению таких состояний, как депрессия или нейродегенеративные заболевания.
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add5220