Способен ли наш мозг к регенерации?

Прочитано: 50 раз(а)


Способен ли наш мозг восстанавливать себя?

Способен ли наш мозг к регенерации? И можем ли мы использовать этот регенеративный потенциал во время старения или при нейродегенеративных состояниях? Эти вопросы вызывали острые споры в области неврологии на протяжении многих лет. Новое исследование Нидерландского института неврологии показывает, почему существуют противоречивые результаты, и предлагает дорожную карту того, как решить эти проблемы.

Идея использования регенеративного потенциала человеческого мозга при старении или неврологических заболеваниях представляет собой особенно привлекательную альтернативу традиционным стратегиям улучшения или восстановления функции мозга, особенно с учетом отсутствия в настоящее время эффективных терапевтических стратегий при нейродегенеративных расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера.

Вопрос о том, обладает ли человеческий мозг способностью к регенерации или нет, уже много лет находится в центре ожесточенных научных дебатов, и недавние исследования дали противоречивые результаты. Новое исследование Джорджии Тосони и Диляры Айилдиз под руководством Евгении Сальта в лаборатории нейрогенеза и нейродегенерации критически обсуждает и повторно анализирует ранее опубликованные наборы данных. Как это возможно, что мы до сих пор не нашли ясного ответа на эту загадку?

Предыдущие исследования, в которых делящиеся клетки были помечены в посмертном человеческом мозге, показали, что новые клетки действительно могут возникать во взрослом возрасте в гиппокампе нашего мозга, структуре, которая играет важную роль в обучении и памяти, а также сильно поражается при болезни Альцгеймера. Однако другие исследования противоречат этим результатам и не могут обнаружить образование новых клеток мозга в этой области.

И концептуальные, и методологические факторы, вероятно, способствовали этим, казалось бы, противоположным наблюдениям. Следовательно, выяснение степени регенерации человеческого мозга остается сложной задачей.

Новые современные технологии

Недавние достижения в технологиях транскриптомики отдельных клеток позволили получить ценную информацию о различных типах клеток, обнаруженных в человеческом мозге от умерших доноров с различными заболеваниями головного мозга. На сегодняшний день транскриптомные технологии одиночных клеток использовались для характеристики редких клеточных популяций в головном мозге человека. В дополнение к идентификации конкретных типов клеток, секвенирование одноядерной РНК может также исследовать определенные профили экспрессии генов, чтобы полностью раскрыть сложность клеток в гиппокампе.

Появление технологий транскриптомики одиночных клеток изначально рассматривалось как панацея для разрешения противоречий в этой области. Однако недавние исследования секвенирования РНК одиночных клеток в гиппокампе человека дали противоречивые результаты.

Два исследования действительно идентифицировали нейральные стволовые клетки , в то время как третье исследование не выявило каких-либо нейрогенных популяций. Являются ли эти новые подходы — еще раз — не в состоянии окончательно разрешить споры относительно существования регенерации гиппокампа у людей? Сможем ли мы в конечном итоге преодолеть концептуальные и технические проблемы и примирить эти, казалось бы, противоположные взгляды и выводы?

Технические неисправности

В этом исследовании исследователи критически обсудили и повторно проанализировали ранее опубликованные наборы данных транскриптомики одиночных клеток. Они предупреждают, что дизайн, анализ и интерпретация этих исследований в гиппокампе взрослого человека могут быть затруднены конкретными проблемами, которые требуют концептуальных, методологических и вычислительных корректировок. Путем повторного анализа ранее опубликованных наборов данных был изучен ряд конкретных проблем, которые требуют особого внимания и могут принести большую пользу от открытого обсуждения на местах.

Джорджия Тозони говорит: «Мы проанализировали ранее опубликованные исследования транскриптомов отдельных клеток и провели метаанализ, чтобы оценить, можно ли надежно идентифицировать взрослые нейрогенные популяции у разных видов, особенно при сравнении мышей и людей. Нейрогенный процесс у взрослых мышей очень хорошо прослеживается. охарактеризованы, и профили различных вовлеченных клеточных популяций известны».

«На самом деле это те же молекулярные и клеточные сигнатуры, которые широко использовались в полевых условиях для идентификации нейрогенных клеток в человеческом мозгу. Однако из-за нескольких эволюционных адаптаций мы ожидаем, что нейрогенез между мышами и людьми будет отличаться. проверил маркеры для каждого типа нейрогенных клеток и посмотрел на степень перекрытия маркеров между двумя видами».

«Мы обнаружили очень мало совпадений, если вообще не обнаружили, между ними, что говорит о том, что маркеры, полученные на мышах, которые мы давно используем, могут не подходить для человеческого мозга. Мы также обнаружили, что такие исследования требуют достаточной статистической мощности: если регенерация нейронные клетки встречаются во взрослом человеческом мозгу, мы ожидаем, что это будет довольно редко».

«Поэтому необходимо секвенировать достаточное количество клеток, чтобы идентифицировать эти скудные, предположительно нейрогенные популяции. Другие параметры также важны, например, качество образцов. Интервал между смертью донора и последующей обработкой имеет решающее значение, поскольку качество ткани и получаемых данных со временем падает».

Воспроизводимость имеет ключевое значение

Дилара Айылдиз говорит: «Эти новые технологии, при правильном применении, дают уникальную возможность картировать регенерацию гиппокампа в человеческом мозге и исследовать, какие типы и состояния клеток могут быть наиболее восприимчивы к терапевтическим вмешательствам при старении, нейродегенеративных и психоневрологических заболеваниях. Однако, воспроизводимость и последовательность являются ключевыми. Проводя анализ, мы поняли, что некоторые, казалось бы, небольшие, но в остальном очень важные детали и параметры в экспериментальном и вычислительном конвейере могут оказать большое влияние на результаты и, следовательно, повлиять на интерпретацию данных».

«Точная отчетность необходима для обеспечения воспроизводимости этих экспериментов по транскриптомике одиночных клеток и их анализа. После того, как мы повторно проанализировали эти предыдущие исследования с применением общих вычислительных конвейеров и критериев, мы поняли, что кажущееся противоречие в этой области может на самом деле вводить в заблуждение: с нашим работа, которую мы предлагаем, что на самом деле может быть больше, с чем мы согласны, чем считалось ранее».

Способен ли наш мозг к регенерации?



Новости партнеров