Процесс клеточной дифференцировки считается практически необратимым: в организме млекопитающих подавляющее большинство клеток теряет свои стволовые свойства раз и навсегда. Ученые из Женевы работали с нервными клетками-предшественниками у молодых мышей и сумели «откатить» их развитие на три дня назад. Для этого оказалось достаточно просто пересадить их в мозг животного помоложе. А вот обратная процедура — трансплантация клеток в мозг животного постарше — на их стволовые свойства никак не повлияла.
Нейрон с дендритами
© Journal of Cell Biology/Flickr
По мере того как организм растет, клетки дифференцируются, то есть получают специальность. Это процесс постепенный: день за днем они понемногу теряют стволовые свойства — способность делиться и превращаться в любые типы клеток. Спектр их возможностей сокращается до тех пор, пока они не становятся узкоспециализированными стволовыми клетками, которые могут дать начало только одному-двум клеточным типам.
У млекопитающих этот процесс, как правило, необратим: взрослые клетки-профессионалы не могут вернуть себе «молодость» и начать размножаться. А взрослые стволовые клетки неспособны произвести нехарактерный для них клеточный тип.
Группа ученых из Женевы обнаружила, что это не всегда так, и в некоторых случаях стволовые клетки все-таки способны путешествовать назад в клеточном времени. Исследователей интересовали клетки-предшественники, из которых образуется кора больших полушарий. На ранних стадиях развития (примерно 12-й день после зачатия) эти клетки способны образовать нейроны глубоких слоев коры и поверхностные нейроны, а после 15-го дня — уже только поверхностные нейроны.
Ученые взяли клетки-предшественники у 15-дневных эмбрионов мышей и ввели их внутрь мозга 12-дневных. Оказавшись в более молодом мозге, стволовые клетки начали производить не только поверхностные, но и глубинные нейроны. Да и по другим характеристикам — набору работающих генов, способности генерировать импульсы и особенностям размножения — стали больше похожи на 12-дневные. Таким образом исследователи продемонстрировали, что стволовые свойства можно вернуть, если поместить клетки в подходящее окружение.
Исследователи поставили и обратный эксперимент — пересадили клетки от 12-дневных зародышей 15-дневным. Но в этом случае никаких изменений не произошло, 12-дневные клетки остались верны себе и продолжили становиться как глубинными, так и поверхностными нейронами. Авторы работы полагают, что поздние клетки более чувствительны к сигналам среды, чем молодые — те остаются «глухи» ко внешнему миру и полагаются скорее на свою внутреннюю программу развития.
Это исследование добавляет еще один противоречивый результат в копилку гетерохронических трансплантаций, то есть пересадок клеток между животными разного возраста. Из предыдущих экспериментов мы знаем, например, что нервные клетки старых мышей становятся моложе в мозге юных животных, и наоборот. Еще знаем, что переливание крови от молодых животных, вероятно, улучшает умственные способности старых, но гораздо сильнее переливание старой крови вредит молодым. Судя по всему, точное влияние, которое оказывает старый организм на молодые клетки, а молодой организм на старые, может быть очень разным в зависимости от конкретного типа клеток и стадии клеточной жизни, на которой они находятся.
Источник: chrdk.ru
