В Научном центре инновационных лекарственных средств Волгоградского государственного медицинского университета проводится работа по созданию экспериментальной клеточной платформы для изучения функционального состояния нейронов и механизмов их повреждения и защиты.
Исследователям удалось получить культуру нейронов коры головного мозга крысы и зарегистрировать их электрическую активность. Это важный шаг к созданию лабораторной платформы, которая позволит изучать причины повреждения нервных клеток и исследовать вещества, способные защищать их от негативных воздействий.
Особенность работы заключается в использовании первичной культуры нейронов - нервных клеток, полученных непосредственно из ткани головного мозга. В лабораторных условиях такие клетки способны сохранять свои свойства, устанавливать связи друг с другом и генерировать электрические импульсы. Благодаря этому исследователи могут изучать особенности их работы вне живого организма.
Одним из главных достижений стала регистрация спонтанной электрической активности выращенных нейронов с использованием мультиэлектродной системы. Принцип работы следующий: в дно специализированного культурального планшета встроены микроэлектроды, позволяющие неинвазивно регистрировать внеклеточные электрические сигналы от расположенных рядом нейронов - так называемую спонтанную спайковую активность. Это позволяет оценивать не только то, остаются ли клетки живыми, но и то, насколько активно они функционируют.
В отличие от традиционных методов клеточных исследований, которые позволяют определить состояние и жизнеспособность клеток, регистрация электрической активности даёт дополнительную информацию о том, как часто нейроны генерируют импульсы, возникают ли серии таких сигналов и насколько согласованно работают нервные клетки между собой. Немало важным преимуществом такого подхода является возможность наблюдать за одной и той же культурой нейронов в течение длительного времени без её разрушения - исследователи могут изучать, как нервные клетки развиваются, формируют связи и реагируют на различные воздействия.
В дальнейшем разработанная модель может использоваться для широкого спектра экспериментальных задач: от изучения механизмов нейротоксичности и нейродегенерации до моделирования различных типов клеточного стресса и оценки действия потенциальных нейропротективных соединений. Особое значение имеет возможность исследовать влияние фармакологических веществ непосредственно на функциональную активность нервных клеток.
Развитие данного направления осуществляется коллективом исследователей ВолгГМУ, в состав которого входят студенты Ксения Барышникова и Дмитрий Чурин, молодые ученые-аспиранты Никита Валуйский и Ольга Муха под руководством научного сотрудника лаборатории нейропсихотропных средств Александра Тарасова и заведующего лабораторией молекулярной биологии и биотехнологии Романа Литвинова. Эта работа позволит расширить возможности доклинических исследований и создаст прочную основу для поиска перспективных лекарственных соединений, способных защищать нервные клетки от повреждения.
Ксения Жукова
