Chimery do badania ludzkich chorób mózgu in vivo
Noworodkom myszy wstrzyknięto ludzkie komórki progenitorowe gleju. W mózgu rozwinęły się one do astrocytów. W ten sposób zespół Steve'a Goldmana z Centrum Medycznego University of Rochester uzyskał chimery - myszy z po części ludzkim mózgiem. Do której części mózgu nie wprowadzano by komórek, z biegiem czasu ludzki glej zastąpi mysi, ale neurony nadal będą tylko mysie.
Trzysta tysięcy wstrzykniętych komórek namnożyło się w przodomózgowiu aż do 12 mln, tak że w ciągu roku ludzkie komórki glejowe całkowicie wyparły mysie.
Wypustki astrocytów wpływają na przekazywanie sygnału przez synapsę. Ludzkie astrocyty mają ok. 20 razy większą objętość, występuje też w nich więcej wypustek niż w mysim odpowiedniku. Oznacza to sprawniejszą kontrolę sygnałów nerwowych w okolicy, co Goldman porównuje do zwiększenia mocy komputera.
Testy pamięci oraz innych funkcji poznawczych wykazały, że myszy ze zmodyfikowanymi mózgami wypadają lepiej od gryzoni z grupy kontrolnej. W teście mierzącym zdolność zapamiętania dźwięku skojarzonego z łagodnym porażeniem prądem, słysząc sygnał, te pierwsze zastygały na 4-krotnie dłuższy czas. Wg Goldmana, oznacza to 4-krotnie lepszą pamięć.
Naukowcy komentujący doniesienia z pisma The Journal of Neuroscience podkreślają, że warto byłoby sprawdzić, czy u myszy astrocyty funkcjonują tak samo jak u ludzi, a także ustalić, jakie cechy są determinowane przez same komórki, a jakie przez środowisko.
Kiedy w równoległym eksperymencie Goldman przeprowadzał przeszczepy u noworodków myszy z niedoborami mieliny, w porównaniu do myszy dzikiego typu, więcej komórek różnicowało się do oligodendrocytów. Sugeruje to, że komórki wykryły defekt i go skompensowały. Amerykanie sądzą, że zjawisko to można by wykorzystać w leczeniu chorób, w przebiegu których dochodzi do uszkodzenia osłonki mielinowej, np. stwardnienia rozsianego (SR). Goldman ubiega się właśnie o pozwolenie na podanie pacjentom z SR progenitorowych komórek glejowych. Jeśli wszystko się uda, testy powinny się zacząć najpóźniej za 15 miesięcy.
Już teraz prowadzone są badania na inteligentniejszych od myszy szczurach.
Komentarze (3)
glaude, 3 grudnia 2014, 09:17
Warto też dodać, że astrocyty z regionów namnażania (opuszka węchowa, zakręt zębaty/ formacja hipokampa) potrafią różnicować się w neurony. A to dodatkowo może przełożyć się na szeroko pojętą inteligencję, gdyż obstawiam, ze ludzkie neurony są sprawniejsze od mysich.
Inna sprawa, czy myszy są ewolucyjnie przystosowane do zapewnienia neuronom na odpowiednim poziomie dowóz tlenu i glukozy, żeby ich metabolizm był na wysokich obrotach?
dajmon, 3 grudnia 2014, 09:57
Bardzo interesujące.
Podejrzewam, ale tylko intuicyjnie, że z dostarczeniem substancji odżywczych i tlenu nie byłoby problemu.
Ciekaw jestem natomiast, czy takie chimery przydadzą się do badań nad terapią glejaków. To byłaby sprawa cudowna.
glaude, 3 grudnia 2014, 13:49
No właśnie nie jestem pewien, czy aby na pewno?
http://kopalniawiedzy.pl/naczelne-metabolizm-wydatek-energetyczny-wzrost-reprodukcja-starzenie-tempo-Herman-Pontzer-David-Raichlen,19504
Ten link to jedno, ale rzeczą znaną od dawna jest fakt, że utrzymanie tak dużego mózgu jak ludzki nie byłoby możliwe bez kilku rzeczy:
1. Krótki przewód pokarmowy do trawienia mięsa i roślin (inaczej niż u naczelnych, które są roślinożerne)
2. "Kuchenna rewolucja"- czyli robienie termiczne pokarmów, co zwiększa przyswajalność i skraca trawienie
3. mniejszy metabolizm mięśniowy (ale i w konsekwencji siła) u ludzi w stosunku do np. szympansów.