Первый органоид, полученный командой Брайана Лина, положил начало исследованию. Источник: Университет Тафтса.
Ученые из Университета Тафтса разработали новую трехмерную модель для изучения восстановления нервных тканей в носу. Исследования показали, что один тип стволовых клеток, ранее считавшихся «спящими», на самом деле жизненно важен для поддержания обоняния.
В отличие от клеток центральной нервной системы, обонятельные нейроны в носовой полости могут восстанавливаться в течение всей жизни, несмотря на постоянное воздействие внешней среды. Однако вирусы (например, COVID-19), токсины и старение могут нарушить их функционирование или регенерацию, что приводит к частичной или полной утрате обоняния.
Для того чтобы выяснить, как обонятельные нейроны постоянно обновляются и почему этот процесс может нарушаться, ученые создали простую трехмерную модель ткани носа мыши — органоид. В исследовании, опубликованном в Cell Reports Methods, они продемонстрировали, как два типа стволовых клеток — горизонтальные базальные (HBC) и шаровидные базальные (GBC) — взаимодействуют и содействуют созданию новых нейронов.
Ранее предполагали, что HBC почти неактивны, но наше исследование опровергает это, — говорит Брайан Лин, ведущий автор исследования. — Они оказываются критически важными для восстановления поврежденной ткани.
Ученые выделили подгруппу HBC, которая производит белок KRT5 и активно способствует образованию новых нейронов. Когда эти клетки были удалены из органоида, процесс восстановления существенно ухудшился.
Также исследователи провели сравнение клеток молодых и старых мышей.
С возрастом регенерация снижается, — утверждает Лин. — Это может быть связано с уменьшением количества GBC. Если это подтвердится, следует искать способы их «омоложения».
Модель была разработана с учетом простоты, чтобы ее можно было использовать даже в лабораториях с ограниченными ресурсами.
После пандемии COVID-19 возрос интерес к обонятельным клеткам, — добавляет Лин. — Наша модель сможет помочь ученым различных областей понять, почему нейроны утрачивают способность к восстановлению.
Следующий этап — создание аналогичного органоида из человеческих клеток. Это ускорит поиск лекарств для людей, страдающих от потери обоняния. Однако сложность заключается в том, что обонятельные клетки человека трудно отделить от дыхательных.
Как сообщалось ранее — Ученые из США строят гипотезы, чем может быть таинственный золотой объект на дне Тихого океана