Барьер против старения стволовых клеток мозга

Нейральные стволовые клетки генерируют новые нейроны на протяжении всей жизни в мозге млекопитающих. Однако с возрастом потенциал регенерации в мозге резко снижается. Ученые из Цюрихского университета выявили новый механизм, позволяющий нейральным стволовым клеткам оставаться относительно свободными от повреждений, вызванных старением. Диффузионный барьер регулирует сортировку поврежденных белков во время клеточного деления.

Дрожжи — хорошая модель для изучения нейральных стволовых клеток мозга млекопитающих. Было известно, что при каждом делении факторы клеточного старения асимметрично распределяются между материнской и дочерней клеткой, что позволяет дочерней клетке омолаживаться. Ответственным за это, по крайней мере частично, является наличие диффузионного барьера, ограничивающего движение молекул из одной части клетки в другую во время деления.

Избавление от старости

Группа ученых под руководством Себастьяна Йессбергера из Института исследований мозга показала, что стволовые клетки взрослого мозга мыши также асимметрично сегрегируют факторы старения между материнской и дочерней клетками. За это отвечает диффузионный барьер в эндоплазматическом ретикулуме (системе каналов внутри клетки). Этот барьер предотвращает удержание поврежденных белков в дочерней стволовой клетке, сохраняя стволовые клетки относительно «чистыми». «Деления нейральных стволовых клеток оказались гораздо более асимметричными, чем мы предполагали ранее», — заявляет Дарси Мур, ведущий автор исследования.

Ослабление барьера

Кроме того, авторы нового исследования, опубликованного в Science, обнаружили, что сила барьера ослабевает с возрастом. Это приводит к снижению асимметрии в сегрегации поврежденных белков по мере старения стволовой клетки. Это может быть одним из механизмов, ответственных за снижение регенерационной способности в стареющем мозге, поскольку стволовым клеткам, удерживающим больше поврежденных белков, требуется больше времени для следующего деления.

Себастьян Йессбергер говорит: «Это захватывающий новый механизм, участвующий в делении и старении стволовых клеток. Но пока мы только начинаем понимать молекулярные составляющие и истинное значение барьера для деления стволовых клеток в мозге». Один из ключевых вопросов — образуется ли такой барьер во всех соматических стволовых клетках тела. Ответ на него может открыть новые пути для воздействия на возрастные изменения активности стволовых клеток при заболеваниях человека.