Szansa dla pacjentów z urazami rdzenia kręgowego
Naukowcy z Uniwersytetu w Południowo-Zachodnim Teksasie z powodzeniem przyspieszyli regenerację dojrzałych komórek nerwowych w rdzeniu kręgowym dorosłych ssaków - to osiągnięcie może pewnego dnia przełożyć się na poprawę terapii dla pacjentów z urazami rdzenia kręgowego.
"Badania te są przyszłością medycyny regeneracyjnej urazów rdzenia kręgowego. Odkryliśmy molekularne i komórkowe punkty kontrolne na szlaku zaangażowanym w proces regeneracji, które mogą być manipulowane, aby zwiększyć regenerację komórek nerwowych po urazach kręgosłupa" - powiedział główny autor badania Dr. Chun-Li Zhang, docent Biologii Molekularnej na Uniwersytecie w Południowo-Zachodnim Teksasie.
Dr Zhang ostrzegł, że badania na myszach, opublikowane dziś w "Cell Reports", jest jeszcze we wczesnej fazie eksperymentalnej i nie jest gotowe do testów klinicznych.
"Urazy rdzenia kręgowego mogą być śmiertelne lub spowodować poważne kalectwo. Wiele osób doświadcza paraliżu, zmniejszenia jakości życia i ogromnych obciążeń finansowych i emocjonalnych" - powiedział współautor dr Lei-Lei Wang, badacz w laboratorium doktora dr Zhang, którego seria obrazów in vivo (na żywym zwierzęciu) doprowadziła do odkrycia.
"Uszkodzenie rdzenia kręgowego może prowadzić do nieodwracalnego uszkodzenia sieci neuronowej, która w połączeniu z bliznowaceniem, może ostatecznie osłabić funkcje motoryczne i sensoryczne. Powodem jest fakt, że dorosły rdzeń kręgowy ma bardzo ograniczoną zdolność do regeneracji uszkodzonych neuronów, co opóźnia powrót do zdrowia" - powiedział dr Zhang z Centrum Badań Biomedycznych oraz członek Centrum Nauki i Medycyny Regeneracyjnej Hamon.
Laboratorium Dr. Zhang koncentruje się na komórkach glejowych, najbardziej rozpowszechnionym nieneuronalnym typie komórek w centralnym układzie nerwowym. Komórki glejowe wspierają komórki nerwowe w rdzeniu kręgowym i formują komórki tworzące blizny w odpowiedzi na urazy.
W latach 2013 i 2014 laboratorium Zhang stworzyło nowe komórki nerwowe w mózgu i rdzeniu kręgowym myszy poprzez wprowadzenie czynników transkrypcyjnych, które zainicjowały przejście dorosłych komórek glejowych w bardziej prymitywne stadia, przypominające komórki macierzyste, a następnie sprawił, że dojrzały do dorosłych komórek nerwowych.
Liczba nowych komórek nerwowych rdzenia generowanych przez ten proces była niska, jednak czołowi naukowcy skupiają się na sposobach zwiększenia produkcji dorosłych neuronów.
W dwuetapowym procesie najpierw badacze wyciszyli część szlaku białka p53-p21, które działa jak blokada przeprogramowania komórek glejowych w prymitywne rodzaje komórek, które mogłyby się stać komórkami nerwowymi.
Mimo że blokada została pomyślnie zniesiona, wielu komórkom nie udało się przejść w stadium komórek macierzystych. W drugim etapie, myszy badano pod kątem czynników, które mogłyby zwiększyć liczbę komórek podobnych do macierzystych, które mogłyby przeistoczyć się w dojrzałe neurony.
"Zidentyfikowano dwa czynniki wzrostu - BDNF i Noggin - które realizowały ten cel" - powiedział dr Zhang. "Stosując nowe podejście, naukowcy zwiększyli liczbę nowo dojrzałych neuronów dziesięciokrotnie".
"Wyciszanie szlaku p53-p21 budziło komórki progenitorowe (podobne do komórek macierzystych), ale tylko kilka z nich dojrzało. Gdy dodano dwa odkryte czynniki wzrostu, dojrzało dziesiątki tysięcy tych komórek" - powiedział dr Zhang.
"Dalsze eksperymenty, które miały znaleźć biomarkery powszechnie występujące w komunikacji pomiędzy komórkami nerwowymi wykazały, że nowe neurony mogą tworzyć sieci" - dodał.
"Ponieważ aktywacja p53 powinna chronić komórki przed niekontrolowanym rozprzestrzenianiem, jak w przypadku raka, obserwowaliśmy myszy, u których tymczasowo dezaktywowano szlak p53, przez 15 miesięcy i nie stwierdziliśmy podwyższonego ryzyka zachorowania na raka w rdzeniu kręgowym" - powiedział.
"Nasza zdolność do skutecznej produkcji dużej populacji długożyjących i różnorodnych podtypów nowych neuronów w dorosłym rdzeniu kręgowym, zapewnia stworzenie terapii urazów rdzenia kręgosłupa opartej na regeneracji komórkowej. W zależności od przyszłych badań, strategia ta może być pierwszą, która wykorzystywałaby własne komórki glejowe pacjenta, co pozwoliłoby uniknąć przeszczepów i potrzeby leczenia immunosupresyjnego" - powiedział dr Zhang.
Potrzebujesz konsultacji z lekarzem, e-zwolnienia lub e-recepty? Wejdź na abcZdrowie Znajdź Lekarza i umów wizytę stacjonarną u specjalistów z całej Polski lub teleporadę od ręki.