Нервные стволовые клетки в мозгу взрослого человека повышают уровень липидного обмена, чтобы расти и генерировать новые нейроны. Это новое открытие может открыть новые терапевтические возможности для лечения потери клеток мозга, связанной с возрастом или болезнью.
Нервные стволовые клетки ежедневно генерируют тысячи новых нейронов в двух областях взрослого мозга: субвентрикулярной зоне боковых желудочков и зубчатой извилине гиппокампа. Этот процесс, называемый нейрогенезом взрослых, имеет решающее значение для ряда процессов, участвующих в определенных формах обучения и памяти. Нарушение нейрогенеза у взрослых связано с рядом заболеваний, таких как депрессия, эпилепсия и болезнь Альцгеймера.
Команда под руководством Себастьяна Джессбергера, профессора нейробиологии Института исследований мозга, определила новый механизм, который играет ключевую роль в нейрогенезе у взрослых и необходим для жизнедеятельности нервных стволовых клеток. Проф. Джессбергер считает, что "Мы надеемся, что это открытие даст нам новую цель для разработки новых лекарств от депрессии или нейродегенеративных заболеваний". Результаты этого исследования были опубликованы 2 декабря в научном журнале Nature.
Стволовые клетки производят собственные липиды
Исследователи из его группы смогли показать, что стволовые клетки зависят от производства новых жирных кислот и липидов на основе глюкозы. Когда ключевой фермент этого пути, синтаза жирных кислот (Fasn), блокируется в нервных стволовых клетках, они теряют способность делиться, что приводит к сокращению количества нейронов новорожденных.
Чтобы предотвратить постоянное деление нервных стволовых клеток, этот путь регулируется белком Spot14, который подавляет синтез липидов. Контроль активности Fasn важен, чтобы гарантировать, что стволовые клетки не делятся слишком часто, что может привести к преждевременному истощению или истощению пула стволовых клеток. Удивительно, но метаболическое состояние нервных стволовых клеток принципиально отличается от их дочерних клеток (новорожденных нейронов) и других делящихся клеток центральной нервной системы. Эти другие типы клеток способны поглощать липиды из кровотока и использовать их в качестве важных структурных компонентов клеточных мембран, а также для передачи сигналов и в качестве источника энергии.
Возможная цель для новых лекарств
В исследовании, опубликованном группой Джессбергера, была выявлена новая цель для фармакологического повышения активности нервных стволовых клеток при заболеваниях, которые связаны с пониженным уровнем нейронов новорожденных, таких как депрессия.
Марлен Кноблох, постдок лаборатории Джессбергера и первый автор исследования, говорит: "В настоящее время мы должны гораздо более подробно понять, почему нервные стволовые клетки находятся в этом особенном метаболическом состоянии; с этой целью мы в настоящее время проводим эксперименты в лаборатории с целью улучшения нейрогенеза за счет изменения липидного обмена". Однако не следует возлагать слишком большие надежды на быструю разработку новых лекарств, хотя, по мнению Саймона Брауна, соавтора исследования,, "есть надежда на увеличение числа новорожденных нейронов за счет воздействия на метаболизм липидов в человеческом мозге".