• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31.01.2023
Сергей Васильев
2
2 148

Биологи научились управлять скоростью роста нейронов

5.4

Нервные клетки человека развиваются намного медленнее, чем у других млекопитающих. Новые эксперименты показали, что этот темп определяется активностью митохондрий. Стимулируя или подавляя ее, ученые смогли ускорить рост человеческих нейронов и замедлить рост мышиных.

©Lichtman Lab (Harvard University), Connectomics Team (Google) / Автор: Никита Тарасов

Нервная система человека растет исключительно медленно, созревание нейронов растягивается на годы. При этом у большинства других животных оно занимает куда меньше времени: например, нейронам мышей достаточно нескольких недель. Эта разница считается важной для развития особо сложного мозга. Однако создающие ее механизмы лежат в базовых процессах клеточного метаболизма и связаны с активностью митохондрий. К таким выводам пришли авторы новой работы, опубликованной в журнале Science.

Причины различий в скорости роста нейронов оставались загадкой не одно десятилетие. Еще десять лет назад Пьер Вандерхаген (Pierre Vanderhaeghen) и его коллеги из Свободного университета Брюсселя пробовали помещать нервные клетки человека в мозг мыши. Однако выяснилось, что даже в новом окружении они развивались с прежней замедленной скоростью. Это заставило ученых искать корни проблемы глубже, внутри самих нейронов.

Для начала им пришлось найти индикатор, позволяющий определять и отслеживать возраст нервных клеток. Подходящим маркером оказался фактор транскрипции NeuroD1 — участок генома, который «включается» при переходе клетки из состояния стволовой на путь развития зрелого нейрона. Поэтому биологи создали белковые метки, позволяющие зафиксировать активацию NeuroD1.

Далее они определяли активность митохондрий до и после этого момента. Напомним, митохондрии — это органеллы, которые проводят окисление глюкозы, вырабатывая молекулы АТФ, служащие основным источником энергии для всех остальных процессов внутри клетки. Для мониторинга их активности ученые отслеживали потребление кислорода. Такая работа показала, что к двум неделям после рождения митохондрии в нейронах мышей утилизируют примерно вдесятеро больше кислорода, чем у человека.

Гипотезу об их влиянии на скорость роста нейронов следовало проверить. Поэтому Вандерхаген и его коллеги химически ускорили митохондриальный метаболизм нервных клеток человека in vitro, «в пробирке». И действительно, их созревание происходило намного быстрее обычного.

Дополнительное подтверждение дало повторение экспериментов с пересаживанием человеческих нейронов мышам. Если в таких клетках митохондрии заранее стимулировали, то эти клетки созревали с «мышиной» скоростью, на протяжении недель. И наоборот, замедление активности митохондрий у нейронов мышей заставляло их расти с той же неторопливостью, что и человеческие.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

21 июня
Александр Березин

Разные группы ученых предсказывали существование реликтовых гравитационных волн еще десятки лет назад. Однако, когда такое открытие в 2020-х годах действительно сделали, оказалось, что обнаруженные гравиволны несовместимы практически со всеми конкретными предсказаниями, кроме одного.

Позавчера, 10:45
Юлия Трепалина

Губки из меламина стали популярными благодаря своим хорошим чистящим свойствам. Работая, подобно мелкой наждачной бумаге, они даже без моющих средств справляются со стойкими загрязнениями на поверхностях вроде следов маркера и въевшихся пятен. Однако в процессе использования меламиновые губки изнашиваются и теряют волокна микропластика. Из-за этого китайские ученые увидели в них ранее неучтенный источник потенциально вредных выбросов.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

20 июня
МПСУ

Эмоциональное выгорание ИТ-специалиста напрямую связано с его личностными характеристиками. С профессиональными перегрузками и стажем связи нет. К такому выводу пришли ученые МПСУ, которые исследовали ИТ-специалистов двух компаний. Жизнестойкость, то есть способность человека выдерживать стрессовые ситуации без снижения успешности деятельности, в совокупности с внутренней положительной мотивацией формируют иммунитет к эмоциональному выгоранию специалиста в ИТ-сфере. Блокаторами стали интерес к работе и профессиональная удовлетворенность.

21 июня
Александр Березин

Разные группы ученых предсказывали существование реликтовых гравитационных волн еще десятки лет назад. Однако, когда такое открытие в 2020-х годах действительно сделали, оказалось, что обнаруженные гравиволны несовместимы практически со всеми конкретными предсказаниями, кроме одного.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
-
0
+
Интересно, как повлияет ускоренный рост нейронов на качество мышления? Может, природа не напрасно создала для человека механизм замедленного роста клеток центральной нервной системы?
    -
    0
    +
    Собственно в причинах замедления роста и есть проблема - человеческий мозг в соотношении с другими животными потребляет кислорода и так гораздо больше, поэтому ему при ускоренном развитии потребуется ещё вдесятеро раз больше кислорода, а для этого нужны будут большие лёгкие и далее по цепочке.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно