Журнал исследований и терапии стволовых клеток

Абстрактный

Последствия имитации микрогравитации в нейральных стволовых клетках: биологические эффекты и метаболический ответ

Марианна Сильвано, Эвелина Миле, Мариакристина Валерио, Лука Казадей, Федерика Бегалли, Антонио Франческо Кампезе, Зейн Мерсини Бешарат, Винченцо Альфано, Луана Аббалле, Джузеппина Катандзаро, Маддалена Наполитано, Алессандра Вакка, Изабелла Скрепанти, Чезаре Манетти, Элизабетта Ферретти и Аньезе По

Цель: Микрогравитация часто вызывала повреждение клеток и нарушала клеточный цикл в различных биологических системах. Поскольку эффекты на нервную систему были плохо изучены, мы стремились получить представление о том, как биологические процессы, такие как клеточный цикл, повреждение клеток, особенности стволовости и метаболический статус, участвуют в нейральных стволовых клетках (НСК), когда они испытывают смоделированную микрогравитацию. Мы также хотели исследовать, были ли эти модуляции временными или постоянными после того, как клетки возвращались к нормальной гравитации.
Методы: НСК были выделены из мозжечка мыши и культивированы в системе вращающейся клеточной культуры (RCCS) для моделирования микрогравитации. Мы проанализировали клеточный цикл, стресс и апоптотический ответ. Мы также провели метаболомный анализ на основе 1H ЯМР и оценку особенностей стволовости НСК в смоделированной микрогравитации и один раз в культуре клеток, возвращенной к нормогравитации.
Результаты: Биологические процессы и метаболический статус были смодулированы смоделированной микрогравитацией. Клетки были остановлены в S-фазе вместе с усиленным апоптозом. Метаболические изменения произошли в НСК после имитации микрогравитации. Интересно, что эти модуляции были временными. Действительно, характеристики стволовости и метаболический след вернулись к базальным уровням после нескольких дней культивирования в нормальных условиях. Более того, клоногенная способность НСК не была нарушена.
Выводы: Наши данные свидетельствуют о том, что имитация микрогравитации влияет на биологические процессы НСК, включая клеточный цикл и апоптоз. Однако НСК не страдает от постоянного повреждения.