Tehnică nouă de imagistică pentru studiul mitocondriilor din celulele Schwann terminale
Cercetătorii de la Universitatea Texas A&M au publicat în Journal of Visualized Experiments o metodă care permite vizualizarea mitocondriilor din celulele Schwann terminale păstrându-le structura naturală. Celulele Schwann terminale, localizate la joncțiunea neuromusculară, mențin și repară conexiunile dintre nervi și mușchi, dar își pot schimba forma imediat ce sunt îndepărtate din mediul lor natural, ceea ce îngreunează studierea componentelor intracelulare în condiții apropiate de cele din organism.
Dr. Aaron Morton, profesor asistent în Departamentul de Kinesiologie și Management Sportiv al Universității Texas A&M, explică rolul acestor celule comparând nervii cu firele electrice: nervul este firul de cupru care transmite semnalul, iar celulele Schwann acționează ca izolația din plastic. După o leziune nervoasă, celulele Schwann își schimbă forma, migrează în zona afectată, ajută la curățarea resturilor celulare și eliberează factori de creștere care susțin vindecarea. Ulterior, ele formează o cale care ghidează nervul în regenerare.
Provocarea studierii mitocondriilor în celulele Schwann terminale
Mitocondriile din interiorul celulelor Schwann terminale sănătoase formează o rețea de ramificații interconectate, cu mici bucle în formă de gogoașă lângă zonele de ramificare. Studierea acestei structuri ridică însă o problemă: celulele Schwann terminale sunt încorporate în mușchi, care conține propriile mitocondrii. Un colorant care marchează mitocondriile din celulele Schwann poate evidenția și mitocondriile din mușchiul din jur.
Pentru a depăși acest obstacol, cercetătorii au dezvoltat o tehnică ce marchează mitocondriile din celulele Schwann terminale înainte ca colorantul să se răspândească semnificativ în mușchiul înconjurător. Apoi, țesutul este pregătit rapid pentru imagistică, pentru a minimiza modificările celulare.
Diferențe între celulele sănătoase și cele distrofice
Pentru a demonstra ce poate releva metoda, cercetătorii au aplicat-o pe țesuturi sănătoase și distrofice. În celulele Schwann terminale sănătoase, mitocondriile formau rețele interconectate cu mici bucle în formă de gogoașă. În modelul distrofic, aceste rețele erau mai fragmentate și pierduseră aceste configurații.
„Când toată lumea este fericită, se țin de mână și fac schimb de conținut. Când sunt supărate, se despart și se izolează”, a declarat Morton. Comparația a arătat că tehnica poate surprinde diferențele de organizare mitocondrială între celulele Schwann terminale sănătoase și cele distrofice.
Direcții viitoare de cercetare
Această capacitate ar putea contribui la acoperirea unei lacune mai mari în înțelegerea celulelor Schwann terminale. Cercetarea acestora a rămas în urma altor tipuri de celule, parțial pentru că oamenii de știință nu au avut instrumentele necesare pentru a le investiga în mediul lor natural.
O aplicație potențială este studierea bolilor neuromotorii. Cercetări anterioare au implicat celulele Schwann terminale în scleroza laterală amiotrofică, neuropatia diabetică și atrofia musculară spinală. Studiul actual nu a investigat aceste boli, dar noua metodă ar putea oferi cercetătorilor o modalitate suplimentară de a studia ce se întâmplă în interiorul acestor celule.
Laboratorul lui Morton plănuiește, de asemenea, să folosească tehnica pentru a studia leziunile nervoase, inclusiv dacă un biomaterial experimental care promovează sănătatea mitocondrială ar putea îmbunătăți recuperarea nervoasă.
„Când un instrument este creat sau când o metodă nouă este elaborată, de multe ori se deschide ușa către noi investigații, către noi răspunsuri”, a spus Morton.
