лечение нервов

Даже в профессиональных кругах бытует миф, что мозг взрослых людей и животных не может восстанавливаться, то есть не образует новые нервные клетки. Но это не совсем так. Нейрогенез — процесс образования нервных клеток — происходит, но только в некоторых частях мозга. Нервные клетки у взрослых могут образовываться из астроцитов — специальных клеток, которые помогают нейронам работать, управляют кровотоком и даже участвуют в иммунных реакциях.

Ученые выяснили, что для превращения астроцитов в нервные клетки важны эпигенетические механизмы, которые управляют активностью генов. Астроциты и нейроны имеют разные наборы активных и неактивных генов, и, изменяя их, можно превращать одни клетки в другие. Теперь этот механизм можно использовать на практике.

В нашем мозге есть «фабрика» по производству новых нервных клеток — нейральные стволовые клетки. Хотя это противоречит известной фразе «нервные клетки не восстанавливаются» — всё не так просто. Нейральные стволовые клетки находятся в двух зонах мозга: в зубчатой извилине гиппокампа и в субвентрикулярной зоне — стенке бокового желудочка мозга (рисунок 1). В этих зонах астроциты могут вести себя как стволовые клетки и превращаться в новые нейроны.

Когда астроциты находятся в покое, их активность похожа на обычные астроциты. Но если мозгу не хватает кислорода, определенные гены у астроцитов отключаются под действием эпигенетических механизмов, и они начинают превращаться в нервные клетки.

Рисунок 1. Слева – расположение субвентрикулярной зоны в мозге взрослого человека. Справа – состав зоны. Зеленые клетки – эпидермальные клетки, серые – астроциты, красные – предшественники нейронов [1].

Несмотря на разные функции астроцитов и стволовых клеток, их транскрипционная активность РНК – профиль действующих генов, очень похожи. Ученые сравнили РНК-профили, метилированные гены, и доступность хроматина у здоровых мышей и мышей с ишемией. Оказалось, что при ишемии астроциты начинают вести себя как стволовые клетки и могут превращаться в нейроны. Это происходит из-за изменений в метилировании генов — процесса, задействованного в перепрограммировании клеток. В отсутствие ферментов метилирования подобных эффектов не происходило.

Возникает вопрос: могут ли все астроциты становиться стволовыми клетками? Некоторые исследования показывают, что повреждения в других частях мозга, например, в гиппокампе, также могут заставлять астроциты превращаться в нейроны, однако подробные механизмы все еще предстоит выяснить [2].

Исследователи уже предложили, как полученные знания можно применить на практике. Потенциально можно использовать белок dCas9, который, как и фермент Cas9, находит нужные участки ДНК, но не разрезает их. Вместо этого dCas9 может быть использован вместе с белками, которые регулируют метилирование. Это может позволить ученым управлять метилированием генов и, таким образом, влиять на перепрограммирование клеток генетическим редактированием без изменения нуклеотидной последовательности — что открывает новые возможности для восстановления нервной системы.