Naukowcy opracowali nową metodę regeneracji włókien nerwowych po przerwaniu rdzenia kręgowego

Neurobiolodzy opracowali trójpłaszczyznową terapię, która pozwala na ponowny odrost aksonów po kompletnym zerwaniu rdzenia kręgowego. Aksony rozrastały się przez blizny i przenosiły sygnały przez uszkodzoną tkankę. Eksperymenty zostały przeprowadzone na myszach, lecz jeśli uda się odtworzyć tę terapię u ludzi, w przyszłości będziemy mogli leczyć pacjentów z paraliżu, spowodowanego uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

Główny autor badania Michael Sofroniew, profesor neurobiologii w Szkole Medycznej Davida Geffena na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles wyjaśnił, że opracowana kuracja składa się z trzech różnych terapii. Kombinacja ta pozwala stymulować zerwane aksony do odrostu przez blizny w uszkodzonym rdzeniu kręgowym. Podczas wcześniejszych badań, testowano trzy terapie z osobna. Teraz okazało się, że kluczem do sukcesu było połączenie ich wszystkich razem.

W wyniku zerwania rdzenia kręgowego następuje uszkodzenie aksonów, przez co mózg nie jest w stanie wysyłać sygnałów do neuronów, zlokalizowanych poniżej miejsca urazu. Prowadzi to do paraliżu i utraty niektórych funkcji neurologicznych. Jednak najnowsze podejście, które opracowali naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, Uniwersytetu Harvarda oraz Politechniki Federalnej w Zurychu, może stanowić pierwszy krok na drodze do rozwiązania tego problemu.

Dekady badań wykazały, że nasze włókna nerwowe potrzebują trzech rzeczy do rozwoju. Są to: programowanie genetyczne, aby włączyć wzrost aksonów; molekularny szlak do chwytania i wzrostu włókien oraz ślad białkowych „okruchów chleba”, które zachęcają aksony do wzrostu w określonym kierunku. Wszystkie trzy warunki są aktywne, gdy człowiek rozwija się w łonie matki. Po urodzeniu, procesy te zamykają się, ale geny kontrolujące programy wzrostu są uśpione w naszym ciele. Najnowsze badania Michaela Sofroniewa i jego zespołu skupiały się na ponownym rozbudzeniu tych genów, a następnie na rozpoczęciu całego procesu od nowa za pomocą trójpłaszczyznowego podejścia.

Podczas eksperymentów, naukowcy reaktywowali komórki nerwowe w rdzeniach kręgowych mysz, wstrzykując im związek, który zawarto w nieszkodliwych wirusach. Po dwóch tygodniach, zespół podał gryzoniom znieczulenie i rozerwał aksony w ich dolnych rdzeniach kręgowych, przez co ucierpiały ich tylne kończyny. Po dwóch kolejnych dniach, naukowcy wykonali drugi etap leczenia w miejscu urazu, aby wytworzyć nowe ścieżki dla rozrostu aksonów. Na koniec, wykonano trzeci i ostatni zabieg, dostarczając cząsteczki, zwane środkami chemowabiącymi. Aksony wykrywają je i rozrastają się w ich kierunku.

Wyniki eksperymentów są bardzo zadowalające. Aksony rozrosły się w tkance bliznowatej, a wiele włókien przenikło do pozostałej tkanki rdzenia kręgowego po drugiej stronie urazu i powstały nowe połączenia z neuronami. Tymczasem u gryzoni, u których nie zastosowano kombinacji trzech terapii, nie zaobserwowano odrostu aksonów. Podczas kolejnych testów na myszach i szczurach udało się uzyskać równie obiecujące wyniki, a stymulacja elektryczna rdzeni kręgowych zwierząt wykazała, że zregenerowane aksony przenoszą 20% normalnej aktywności elektrycznej.

Jak wyjaśnił Michael Sofroniew, mimo dokonanego odkrycia, umiejętność poruszania się gryzoni nie uległa poprawie. Rozrośnięte aksony należy wyćwiczyć dokładnie tak, jak małe dzieci uczą się chodzić. Potrzeba więc czasu i treningu, aby nowe aksony mogły odzyskać swoją funkcję. Naukowcy zapowiedzieli już kolejne badania, podczas których skupią się na przywracaniu umiejętności poruszania się w odrodzonych aksonach.

Żródło:https://zmianynaziemi.pl/wiadomosc/naukowcy-opracowali-nowa-metode-regeneracji-wlokien-nerwowych-po-przerwaniu-rdzenia