Jak stvořit inteligentnější myši? Transplantací lidských buněk

Helena Vrecková  |  Věda

Vědci transplantovali několika pokusným myším lidské mozkové buňky. Dopad na rozvoj poznání a paměti byl silně znatelný.

Transplantace mezi různými druhy stále ještě není ničím běžným. Především vysoká míra nekompatibility klade v tomto směru vědcům spíše klacky pod nohy. Navíc je celkem logické, že pokud je na výběr mezi dárcem stejného druhu a dárcem druhu jiného, vědci a lékaři spíše zvolí v rámci jednoho druhu, než aby hledali způsob překonání obtíží při transplantaci od druhu jiného.

Od člověka k myši

Nejnovější studie pojala mezidruhovou transplantaci z jiného konce, než je obvyklé. Pojednává o lidských buňkách transplantovaných myším. Studie proběhla ve Zdravotním centru univerzity v Rochesteru (URMC) pod vedením neurologa Stevena Goldmana.

Ještě před samotným pokusem s transplantací buněk se vědci několik let zabývali zkoumáním potenciálu gliových buněk. Podle dřívějších poznatků byly neuroglie (gliové buňky) považovány pouze za podpůrné buňky neuronů. Podle posledních výzkumů se však této skupině buněk přisuzuje mnohem větší důležitost.

Především pak u astroglií bylo potvrzeno, že neslouží jen k podpoře neuronů v mozku, ale také komunikují s neurony a jinými buňkami. Astroglie mají za úkol poskytovat ideální prostředí pro nervový přenos. Lidské astroglie jsou oproti jiným druhům mnohem složitější a různorodější. Díky tomu propojují více neuronů a zefektivňují jejich komunikaci.

Astroglie poskytují ideální prostředí pro nervový přenos. Vědce zajímalo, zda mohou implantované lidské gliové buňky ovlivnit schopnosti jiného druhu (myší). Zdroj: OgreBot, Wikipedia
Astroglie poskytují ideální prostředí pro nervový přenos. Vědce zajímalo, zda mohou implantované lidské gliové buňky ovlivnit schopnosti jiného druhu (myší). Zdroj: OgreBot, Wikipedia

Lidské buňky novorozeným myším

V důsledku těchto zjištění se vědci rozhodli prozkoumat, jakou roli mohou mít tyto gliové buňky při integraci do centrálního nervového systému jiného druhu. Vědci k pokusu vybrali myši. Otázkou bylo, do jaké míry mohou tyto transplantované mozkové buňky ovlivnit vývoj jedince jiného živočišného druhu. Poprvé tedy byly izolovány lidské gliové buňky, které se následně implantovaly novorozeným myším.

Během vývoje myší vědci sledovali chování implantovaných lidských gliových buněk. Ty během vývoje prakticky převzaly veškerou činnost od původních myších buněk. Buňky však nejen že převzaly činnost nativních buněk, ale zároveň se rozvíjely a chovaly tak, jak by se chovaly v lidském mozku. Vědci pak následně začali myši testovat.

Změna vrozených funkčních schopností

Během testů se vědci zaměřovali především na rychlost a zachování signálů mezi buňkami v mozku, na schopnost mozku tvořit nové vzpomínky a učit se nové věci. První test sledoval rychlost signálu, který se šíří mezi sousedními astrogliemi, a také měřil vzdálenost, který tento signál během určité doby urazí. Výsledky zjistily, že u myší s lidskými gliovými buňkami je dosahováno mnohem rychlejšího šíření signálu, než u myší bez jakéhokoliv zásahu. Přenos signálu vědci přirovnávali spíše k fungování lidské mozkové tkáně, než myší.

Další test měřil dobu, po kterou jsou neurony v mozku ovlivněny krátkým elektrickým signálem (procesem LTP). Procesem LTP vědci zjišťovali schopnost učení a paměti na úrovni buněk. I v tomto testu tyto myši vykazovaly lepší hodnoty, než ostatní neovlivněné myši.

Myši pak byly postaveny před několik úkolů, které testovaly jejich paměť a schopnost učení. Myši s implantovanými gliovými buňkami byly schopny řešit zadané úkoly mnohem rychleji a efektivněji. Podle vědců tak bylo u myší do jisté míry dosaženo změny v jejich vrozených funkčních schopnostech.

Studie potvrdila důležitost gliových buněk a vnesla nové světlo do pochopení různých neurologických poruch. Některé problémy neurologických a neuropsychiatrických onemocnění by tak mohlo být možné léčit skrze transplantace gliových buněk. Podle vědců je tedy důležité se při hodnocení neurologických problémů zaměřovat také na funkčnost gliových buněk.

Nejčtenější