Из кожи вырастили нейроны, контролирующие аппетит
Биоинженеры под руководством специалистов из Колумбийского университета (США) превратили клетки кожи человека в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, а потом из них получили нейроны, которые отвечают за контроль аппетита.
Это первая удачная попытка получить человеческие нейроны гипоталамуса, отвечающие за контроль аппетита, из стволовых клеток.
По мнению авторов, создание таких нейронов – важный шаг в развитии регенеративной медицины. Эти нейроны могут служить прекрасной моделью для изучения ожирения и для разработки и тестирования лекарств от избыточного веса.
«Мыши – это хорошая модель, на которой традиционно изучалось ожирение. Но, безусловно, человеческие клетки, которые отвечают за аппетит, подходят для этих целей гораздо больше. У ученых были очень ограниченные возможности для изучения многих аспектов этого процесса, поскольку нейроны, контролирующие аппетит, находятся в гипоталамусе – небольшом отделе головного мозга, до которого очень сложно добраться», - говорит ведущий автор исследования профессор Рудольф Лейбел (Rudolph L. Leibel).
Чтобы получить нейроны гипоталамуса, профессор Лейбел и его коллеги превратили фибробласты - клетки кожи человека - в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Таким образом они вернули клетки кожи в ювенильное состояние, придав им свойство плюрипотентности – возможности превращаться в практические любые клетки и ткани.
Затем авторы выяснили, какие факторы могут заставить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки превратиться в нейроны гипоталамуса. Обработав эти клетки несколькими белками – факторами роста, ученые получили нейроны гипоталамуса, контролирующие чувство голода и аппетита. Весь процесс такого превращения занял около 30 дней.
По словам ученых, полученные таким способом нейроны выполняли многие свойственные им функции – они участвовали в образовании определенных видов нейропептидов и отвечали на действие инсулина и лептина.
Статья профессора Лейбла и его коллег с результатами исследований по превращению клеток кожи человека в нейроны гипоталамуса опубликована в последнем номере Journal of Clinical Investigation.
Ученые проводят поразительные эксперименты по превращению стволовых клеток в разные типы нейронов. Такие исследования вносят огромный вклад в развитие регенеративной медицины и приближают человечество к созданию «запасных» частей – клеток и тканей для лечения многих тяжелых нейродегенеративных заболеваний.
Например, недавно биоинженерам из Медицинской школы в Сент-Луисе Вашингтонского университета удалось получить из клеток кожи человека особый тип нейронов, которые в первую очередь поражаются при болезни Хантингтона - тяжелом и на данный момент неизлечимом заболевании. Более того, ученые успешно имплантировали эти нейроны в головной мозг мышей, где они прижились и прекрасно заработали. В ближайшее время ученые планируют выяснить, можно ли с помощью таких нейронов лечить болезнь Хантингтона.
А вот ученые из Института Сан-Рафаэль (Италия) надеются, что их исследование поможет в лечении еще одного тяжелого и также на данный момент неизлечимого заболевания – болезни Паркинсона. Они впервые получили из мышиных и человеческих фибробластов нейроны, выделяющие дофамин, которые разрушаются при этом заболевании. Ученые надеются, что в будущем выращивание таких нейронов из кожи пациентов, а затем их имплантация в головной мозг, станет одним из методов лечения болезни Паркинсона.