Исследователи медицинского центра Седарс Синай продемонстрировали, что трансплантация костного мозга молодых лабораторных мышей старым животным предотвращала угасание познавательной функции последних, сохраняя способность к запоминанию и обучению. Это наблюдение подтверждает недавно предложенную модель, согласно которой угасание познавательной функции частично обусловлено старением клеток крови, формирующихся из гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге.
По словам одного из руководителей исследования, адъюнкт-профессора Хелен Гудридж (Helen Goodridge), более ранние исследования показали, что введение крови молодых мышей позволяет устранять проявления возрастного угасания познавательной функции. В своей работе авторам удалось частично вскрыть механизмы, лежащие в основе этого феномена.
В рамках своих экспериментов они вводили 18-месячным лабораторным мышам костный мозг 4-месячных мышей или животных-ровесников. Через шесть месяцев после этого обе группы прошли стандартные лабораторные тесты на уровень активности и способность к обучению, а также на состояние пространственной и кратковременной памяти. Мыши, получившие инъекцию молодого костного мозга, продемонстрировали гораздо лучшие результаты по сравнению с животными, получившими инъекции старого костного мозга, а также с животными группы контроля.
После этого исследователи проанализировали состояние гиппокампа животных – региона головного мозга, отвечающего за память. Анализ результатов показал, что в гиппокампах реципиентов молодого костного мозга сохранялось больше синапсов, чем в гиппокампах реципиентов старого костного мозга, несмотря на сопоставимое количество нейронов в гиппокампах животных обеих групп. Синапсы необходимы для функционирования головного мозга, а их количество является показателем его функционального состояния.
Клетки микроглии головного мозга старых мышей имеют более крупные тела с меньшим количеством более коротких отростков, чем клетки молодых мышей. Однако микроглия старых мышей, которым ввели костный мозг молодых животных, внешне напоминала клетки молодых мышей, тогда как трансплантация старого костного мозга не оказывала такого эффекта.
При проведении дальнейших исследований была выявлена возможная причина утраты синапсов. Клетки крови, появившиеся из клеток молодого костного мозга, подавляли активность микроглии – вспомогательных клеток головного мозга. Клетки микроглии поддерживают функциональное состояние нейронов мозга, но в некоторых случаях могут чрезмерно активироваться и вовлекаться в разрушение синапсов. При меньшем количестве гиперактивных клеток микроглии нейроны сохраняют свое функциональное состояние, что способствует сохранению синапсов.
Если в будущем полученные результаты удастся воспроизвести в клинических исследованиях, они могут лечь в основу методов замедления прогрессии нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера, от которой страдают миллионы людей во всем мире. Однако, учитывая невозможность применения современных подходов к трансплантации костного мозга для описанных целей, авторы работают над методом создания «персонализированных» молодых гемопоэтических стволовых клеток. В будущем такие клетки можно будет использовать для замещения собственных стареющих гемопоэтических стволовых клеток в качестве профилактики угасания познавательной функции и, возможно, возрастных нейродегенеративных заболеваний.
Статья Melanie M. Das et al. Young bone marrow transplantation preserves learning and memory in old mice опубликована в журнале Communications Biology.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
