Обнаружение нейрогенеза в мозге взрослого человека предполагает, что посредством манипулирования предшественниками нервных клеток (neural precursor cells - NPCs) появится возможность репарации неврологических повреждений. Этот подход, однако, был отчасти ограничен невозможностью детекции этих клеток у живых людей. В настоящее время Maletic-Savatic с коллегами идентифицировали метаболический биомаркер NPCs, с помощью которого можно осуществлять мониторинг нейрогенеза методом протонной магнитно-резонансной спектроскопии (1H-MRS) в мозге живого человека.
Для идентификации уникальных признаков NPCs, авторы сравнивали спектральные профили мышиных NPCs с профилями дифференцированных нейронов, олигодендроцитов и астроцитов. Был обнаружен уникальный пик на частоте 1.28 parts per million (ppm), который не обнаруживался в других типах клеток. Более того, амплитуда 1.28 ppm сигнала коррелировала с числом NPCs, которые были проанализированы. Осталось определить точную химическую идентичность 1.28 ppm сигнала, хотя уже сейчас имеются доказательства, что это может быть смесь липидов.
В тех случаях, когда авторы индуцировали NPC дифференцировку
in vitro, 1.28 ppm сигнал снижался, тогда как уровни биомаркеров нейронов и астроцитов увеличивались. Оказалось также, что интенсивность 1.28 ppm сигнала коррелировала с нейрогенезом
in vivo: сигнал был интенсивнее в образцах, взятых из мозга мышей на 12 день эмбрионального развития, когда NPCs заселяют мозг, по сравнению с образцами взятыми на 30 день постнатального развития, когда большинство клеток уже дифференцировано. Авторами также обнаружены различия между сигналами в клетках гиппокампа взрослых мышей (региона мозга, сохраняющего способность генерировать новые нейроны) и в клетках коры мозга. И, наконец, 1.28 ppm сигнал становился более интенсивным в гиппокампе взрослых грызунов после электроконвульсивного шока (electroconvulsive shock - ECS), который, как известно, усиливает нейрогенез в этой области. Эти находки подтверждают, что 1.28 ppm сигнал является надежным NPC биомаркером.
Авторы продолжили исследования, чтобы выяснить, может ли этот биомаркер быть использован для мониторинга нейрогенеза у животных
in vivo. Благодаря низкому signal-to-noise соотношению, связанному с 1H-MRS
in vivo, авторы разработали более чувствительный метод, основанный на signal-value декомпозиции. С помощью этого метода им удалось определить значительные различия по биомаркерам между гиппокампом взрослых крыс и кортикальными участками, а также между NPC-имплантированными кортикальными хемисферами и контролем (инъекции физиологического раствора). Используя 1H-MRS, авторам удалось провести мониторинг изменений плотности NPC в гиппокампе крыс после электроконвульсивного шока.
У человека 1.28 ppm биомаркер четко определялся в гиппокампе. Впервые авторами было показано зависимое от возраста снижение нейрогенеза у человека и это совпадало с результатами исследований, проведенных на экспериментальных животных.
Исследования в этой области следует принимать хотя и с оптимизмом, но с осторожностью. Однако, если они подтвердятся, то описанный неинвазивный метод для измерения NPC, окажется весьма многообещающим и будет способствовать пониманию роли этих клеток в развитии неврологических заболеваний и терапевтическому мониторингу.
Запрос: Григорий Ениколопов
G Enikolopov
)
)
)
)