В Сеченовском университете в России ученые шаг за шагом раскрывают одну из самых загадочных систем организма — способ общения клеток между собой. Каждая клетка производит крошечные пузырьки, называемые малыми внеклеточными везикулами. Внутри них упакованы сигнальные молекулы, которые служат "письмами" для других клеток. Эти микроскопические структуры способны перемещаться по организму, преодолевать естественные барьеры, в том числе, гематоэнцефалический, и даже проникать в кровь, передает inbusiness.kz со ссылкой на RG.ru.
"Малые внеклеточные везикулы — это мельчайшие, меньше 200 нанометров, пузырьки, которые выделяются клетками и циркулируют в различных средах организма. Они окружены мембраной, которая состоит в основном из липидов. В мембрану встроены белковые молекулы, по которым можно распознать, что за клетка упаковала эту везикулу. Клетки складывают в эти пузырьки разнообразные грузы: белки, липиды и нуклеиновые кислоты, например микроРНК. Эти грузы могут передавать конкретные сигналы или менять активность тех или иных генов", — объясняет ассистент кафедры психиатрии и наркологии Сеченовского университета Всеволод Северцев.
Ранее считалось, что циркулирующие в крови везикулы — лишь способ избавления клеток от ненужных веществ. Сегодня исследователи уверены: это важный канал передачи информации в организме. Изучение их концентрации и состава позволяет заглянуть в происходящее в головном мозге, анализируя всего лишь венозную кровь.
По словам Северцева, эта методика может кардинально изменить подход к диагностике психических расстройств.
"Так, например, Димитриос Контойянис с соавторами показал, что по концентрации определенных белков в везикулах можно диагностировать начало болезни Альцгеймера еще за 5-10 лет до появления клинических симптомов", — отмечает ученый.
Однако исследователи подчеркивают, что до "конца Альцгеймера" еще далеко. Сегодня они ищут маркеры депрессии и биполярного расстройства, изучают роль воспалительных процессов.
"Уже есть зарегистрированные противовоспалительные препараты для лечения расстройств настроения. А везикулы могут переносить белки, включая интерлейкины, которые способствуют воспалению. Так что, возможно, в развитии психических расстройств играет роль участие именно таких "прововоспалительных" везикул", — поясняет Северцев.
Для работы ученые берут кровь у пациентов с различными психическими расстройствами и выделяют везикулы, характерные именно для головного мозга. Далее проводится протеомный анализ, оценивается состав белков, активность ферментов, связанных с гибелью клеток. Результаты сопоставляются с клинической картиной, что позволяет сформировать базу данных о нормальных и патологических показателях.
Северцев уверен, что в будущем появятся методы ранней диагностики депрессии и других расстройств по анализу крови. Более того, везикулы рассматриваются и как возможный способ доставки лекарств.
"Малая внеклеточная везикула может проникнуть практически везде — клетка поглотит ее охотнее, чем просто химическое вещество, поэтому это идеальный транспорт", — отмечает исследователь.
Подобные работы активно ведутся и за рубежом. Так, ученые Университета Нью-Джерси обнаружили в везикулах из гипоталамуса крыс, которых ежедневно поили алкоголем, множество апоптотических тел. В России параллельно изучается возможное влияние мозговых везикул на репродуктивную функцию.
"Есть предположение, что малые везикулы, "приплывающие" из мозга, влияют на репродуктивную функцию. Мы разрабатываем эту гипотезу вместе с НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени Кулакова", — рассказывает Северцев.
Для ученого интерес к теме во многом связан с профессиональным путем. С ранних лет он увлекался биологической психиатрией, прошел ординатуру и аспирантуру в Сеченовском университете, защитил кандидатскую диссертацию.
"Когда стали появляться сообщения о возможности диагностики психических расстройств по анализу крови, меня это сразу заинтересовало — ведь это может задать принципиально новый вектор диагностики, лечения и понимания работы организма в целом", — подчеркивает он.
Сегодня команда Сеченовского университета совместно с Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН продолжает изучать внеклеточные везикулы при наркологических и психических расстройствах. Исследователи надеются, что именно их проект даст ответ на ключевой вопрос: кому и зачем клетки мозга посылают свои "письма".
Читайте по теме:
Память человека: мифы и научные факты
