Клетки-зомби в мозге: как они переносят смертельные болезни

В лабораторных условиях клетки мозга способны преподносить сюрпризы, которые меняют представления ученых о межклеточном взаимодействии. Одно из таких наблюдений привлекло внимание исследователей своей необычной динамикой и возможной связью с нейродегенеративными заболеваниями. Речь идет о микроскопических структурах, которые ведут себя почти как живые клетки, хотя формально таковыми не являются. Об этом сообщает журнал Cell Reports.

Необычные образования без "центра управления"

Исследовательская группа обнаружила, что при выращивании астроцитов — вспомогательных клеток мозга — в лабораторной среде от них отпочковываются крупные внеклеточные везикулы. Эти структуры лишены ядра, однако способны самостоятельно двигаться и взаимодействовать с окружающей средой. Ученые дали им неофициальное название "зомбосомы", подчеркнув парадоксальное сочетание активности и отсутствия ключевых элементов клетки.

Несмотря на отсутствие ядра, зомбосомы обладают мембраной и внутренней организацией, напоминающей клеточную. Они могут перемещаться по поверхности чашки Петри, менять направление движения и даже вращаться.

Такое поведение стало неожиданностью для исследователей, поскольку раньше подобную активность связывали только с полноценными клетками и сложными механизмами, изучаемыми в рамках современной нейробиологии.

Что скрывается внутри зомбосом

Подробный анализ показал, что эти везикулы содержат виментин — структурный белок цитоскелета, который помогает сохранять форму и участвует в движении. Кроме того, внутри зомбосом были обнаружены неповрежденные митохондрии, органеллы, отвечающие за выработку энергии. Именно их наличие, по мнению ученых, может объяснять способность этих структур к активной миграции.

Особый интерес вызвало и то, что некоторые зомбосомы были заполнены агрегатами альфа-синуклеина — белка, который при определенных условиях накапливается в клетках мозга. Исследователи зафиксировали, как такие везикулы переносят белковые скопления между астроцитами, нейронами и даже мозговыми органоидами, созданными в лаборатории.

Возможная связь с болезнью Паркинсона

Альфа-синуклеин играет ключевую роль в развитии болезни Паркинсона: в нейронах он может образовывать так называемые тельца Леви, считающиеся характерным признаком этого заболевания. Наблюдения показали, что зомбосомы способны распространять такие белковые агрегаты между клетками, что наводит на мысль об их возможном участии в прогрессировании нейродегенеративных заболеваний.

"У нас даже не было для них названия, потому что мы никогда раньше ничего подобного не видели… несколько лет это были просто странные образования", — вспоминает нейробиолог Анна Эрландссон из Уппсальского университета.

Ученым еще предстоит подтвердить существование и поведение зомбосом в мозге живых организмов. Однако их обнаружение в образцах человеческой мозговой ткани позволяет предположить, что эти структуры могут играть роль в переносе токсичных белков в реальных биологических условиях.

Споры о природе и классификации

Не все исследователи считают зомбосомы принципиально новым явлением. Некоторые ученые сравнивают их с ранее описанными блеббисомами — подвижными внеклеточными везикулами без ядра, обнаруженными в других типах клеток. По их мнению, различия могут объясняться лишь происхождением из астроцитов.

Сторонники выделения зомбосом в отдельную категорию указывают на их активную миграцию, наличие цитоскелетных белков и способность переносить патологические белковые агрегаты. Именно эта функция, как отмечают исследователи, может иметь принципиальное значение для понимания механизмов распространения заболеваний мозга.

В конечном итоге ученые сходятся в одном: независимо от названия, такие структуры открывают новое направление для изучения внеклеточных везикул. Их разнообразие и функции пока остаются во многом загадкой, но каждое новое наблюдение расширяет представления о том, как клетки мозга обмениваются сигналами и веществами в норме и при патологии.