Нейробиологи ТГУ в рамках нового научного проекта, поддержанного РНФ, изучат пути миграции молодых нейронов. В исследовании будут использованы современные технологии генной инженерии и неинвазивной визуализации. Впервые будет применена генетическая метка, специфичная к молодым нейронам, которая позволит использовать методы магнитно-резонансной томографии и флюоресцентной микроскопии для оценки динамики образования и миграции молодых нейронов на модели инсульта мозга.
В ходе исследований нейробиологи ТГУ проверят гипотезу о том, что после инсульта рядом с пораженной зоной начинается активная выработка новых нейронов. Наряду с этим ученые надеются получить новую фундаментальную информацию о путях миграции и выживаемости молодых нервных клеток. Результаты исследований важны для разработки эффективных методов контроля лечения больных цереброваскулярными и нейродегенеративными заболеваниями и создания новых методик для их реабилитации.
– Нам не до конца понятно, как активация нейрогенеза влияет на восстановление поврежденных инсультом нервных сетей и какие составляющие этого процесса в большей степени могут повлиять на эффективность восстановления – продукция новых нейронов, их миграция, выживаемость или образование новых нейронных сетей, – говорит заведующая лабораторией нейробиологии НИИ ББ ТГУ Марина Ходанович. – Ученым приходится судить о механизмах пластичности нервной ткани на основе исследования препаратов, взятых от животных, находящихся на разных этапах восстановления после мозговой травмы, инсульта и др.
Произвести полноценную реконструкцию нейрогенеза только на основе анализа отдельных гистологических срезов невозможно. Необходима неинвазивная методика визуализации, которая позволит проследить динамику процесса регенерации на каждом отдельно взятом животном. Осуществить это можно с помощью МРТ. Кроме того, будут применяться современные методы генной инженерии, позволяющие пометить молодые нейроны с помощью гена-репортера ферритина (парамагнетик, хорошо визуализируемый с помощью МРТ). Для того чтобы доставить его к клеткам головного мозга лабораторных животных, ученые разработают вирусный вектор.
В проекте наряду с исследователями лаборатории нейробиологии ТГУ будут участвовать их зарубежные коллеги из Университета Вашингтона (Сиэтл, штат Вашингтон, США) Анна Наумова и Василий Ярных, которые являются признанными лидерами в создании новых методов для неинвазивной визуализации клеток и передовых МРТ-технологий.
Добавим, что для выполнения поставленных задач будет использовано уникальное научное оборудование, включая самый мощный в России высокопольный магнитно-резонансный томограф, предназначенный для исследований на мелких лабораторных животных, который находится в Институте цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск).
На фото из архива Анны Наумовой делящиеся стволовые клетки (слева) и молодые нейроны (справа), выявленные флуоресцентной меткой, в гиппокампе крысы.