Уникальные трехмерные изображения раскрывают архитектуру нервных волокон

By Борис Макаров No comments

Уникальные трехмерные изображения раскрывают архитектуру нервных волокон
                Изображение А — поперечное сечение нервов, показывающее как здоровые, так и тонкие нервы. Изображение Б — разрез по нервам. Изображения C, D и E имеют здоровые нервные волокна. Все изображения сделаны с помощью синхотронного света. Кредит: Университет Лунда

В рамках международного сотрудничества под руководством Лундского университета в Швеции исследователи использовали синхротронный свет для изучения того, что происходит с нервами при диабете. Техника показывает трехмерную структуру нервных волокон в очень высоком разрешении.
                                                                                       

«Эти знания могут быть использованы для сопоставления механизмов атрофии и отрастания нервных волокон. Это означает, что мы можем лучше понять, как диабет влияет на нервы на руках и ногах», — говорит Ларс Далин, профессор Лундского университета и старший научный сотрудник. консультант университетской больницы Сконе.

Используя синхротронный свет, исследователи смогли подробно показать, что происходит, когда нервные волокна в периферических нервах повреждены. Такие изменения могут возникать при невропатии, нервном заболевании, которое поражает пациентов с диабетом, а также в связи с хирургическими процедурами.

«В этих случаях мы знаем, что нервные волокна атрофируются. Похоже, что когда они растут, они выбирают новые пути — они немного более» сбиты с толку «. Вы могли бы сказать, что у них плохой GPS. Но как именно это выглядит не было показано раньше «, объясняет Ларс Далин.

С помощью предыдущих методов было возможно только создавать двумерные изображения.

«Это совершенно новый способ изучения нервов по сравнению с гистологией, где вы смотрите на разрез ткани по разрезу в двух измерениях. Здесь мы получаем изображение, которое позволяет нам вращать нервное волокно и воспринимать детали совершенно по-другому. Кстати, — объясняет Мартин Бек, медицинский физик-радиолог из Университета Лунда и один из исследователей исследования.

Если вы сравните синхротронный свет с рентгеновским оборудованием, используемым в больнице, источник синхротронного излучения будет примерно в сто миллиардов раз интенсивнее. Это похоже на микроскоп, но с рентгеновским излучением, длина волны которого намного короче, чем у обычного света. Это, в свою очередь, позволяет изучать мягкие ткани на клеточном уровне без надрезов — это называется виртуальной гистологией.

Помимо исследователей из Университета Лунда и Университетской больницы Сконе, в исследовании приняли участие исследователи из Европейского фонда синхротронного излучения (ESRF) в Гренобле, DTU в Копенгагене и Университета Линчёпинга, которые теперь опубликованы в Scientific Reports.

Нервы, которые исследовали исследователи, были получены при биопсии нерва у трех человек: одного здорового человека, пациента с диабетом типа 1 и другого с диабетом типа 2. Все они перенесли операцию по поводу синдрома запястного канала, распространенного состояния, особенно среди людей с диабетом.

Исследователи смогли детально отобразить, как это выглядит, когда вместе со здоровыми нервными волокнами тонкие нервные волокна отрастают и создают нечто, называемое регенеративными кластерами. Они также обнаружили, что, когда невропатия поражает нервное волокно, оно растет определенным образом.

«Нервы снова отрастают по спирали. Возможность увидеть это в 3D дает нам уникальную возможность понять, как растут нервные волокна, что важно как при невропатии при диабете, так и при прямом повреждении нервов, «объясняет Ларс Далин.

В настоящее время исследователи работают над более масштабным последующим исследованием, в котором они надеются иметь возможность дополнительно идентифицировать большее количество нервных волокон. В исследовании будет изучено, как изменяется толщина нервных волокон, а также степень, в которой возникают регенеративные кластеры.

«Это может углубить наши знания о биологических изменениях при диабете и в долгосрочной перспективе изменить принципы лечения», — заключает Ларс Далин.

Добавить комментарий