Выход митохондрий из клеток поможет диагностировать острые повреждения ЦНС

В новом исследовании американские и китайские ученые из Питтсбургского, Гарвардского и Пекинского медицинского университетов оценили функциональную значимость выхода митохондрий из клеток после острых повреждений центральной нервной системы (ЦНС).

В большинстве эукариотических клеток митохондрии представляют собой энергетическую массу, в которой цепь транспорта электронов потребляет кислород и продуцирует аденозинтрифосфат (АТФ), поддерживая гомеостаз. В недавних исследованиях было показано, что митохондрии могут высвобождаться во внеклеточное пространство и потенциально переноситься между клетками. При повреждении ЦНС данные процессы обеспечивают подачу сигнала «помоги мне» (“help-me” signal), что, вероятно, может способствовать более быстрому восстановлению ткани.

Для проведения работы авторы анализировали репрезентативные исследования, в которых изучалась значимость процессов выхода митохондрий из клеток. Исследование 2016 года показало, что в экспериментальных условиях астроциты могут переносить митохондрии в нейроны в качестве сигнала «помоги мне». Определение содержания АТФ и кислорода позволяет предположить, что внеклеточные митохондрии могут сохранять некоторые из своих функций. В среде, кондиционированной астроцитами и нейронами, они, по-видимому, проникали в нейроны и препятствовали их гипоксии и гибели в условиях недостатка кислорода и глюкозы. Аналогичные результаты были получены in vivo на мышах с фокальной церебральной ишемией. Напротив, при блокировании переноса митохондрий из астроцитов в соседние нейроны восстановление после инсульта ухудшалось.

В 2013 году ученые показали, что введение митохондрий во внеклеточное пространство миокарда кроликов в ишемический период повышает выживаемость и функцию клеток сердца. В 2016 году исследователи ввели собственные митохондрии пациента в сердце при ишемии —кардиопротективные эффекты при этом сохранялись. Еще одна работа 2016 года сообщила о том, что при интрацеребральном или внутривенном введении экзогенных митохондрий крысам с фокальной церебральной ишемией ее последствия оказываются менее выраженными.

Кроме того, ученые считают, что внеклеточные митохондрии можно использовать в качестве биомаркеров повреждения ЦНС. Так, в 2017 году ученые опубликовали исследование, в котором в спинномозговой жидкости небольшой когорты пациентов с субарахноидальным кровоизлиянием (САК) обнаружили внеклеточные частицы, содержащие митохондрии. Авторы определили, что мембранный потенциал митохондрий снижался после САК и восстанавливался через 3 месяца в соответствии с улучшением клинических показателей.

Хотя для начала использования внеклеточных митохондрий в комплексе терапевтических и диагностический мероприятий необходимо проведение большого количества дополнительных исследований, ученые считают, что данное направление является очень перспективным.

Работа была опубликована в журнале JAMA Neurology.

Подготовил Антон Клещеногов

Источник

Автор публикации

не в сети 5 часов

Редакция

Комментарии: 0Публикации: 1013Регистрация: 11-07-2017

Добавить комментарий

Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Генерация пароля