Восстановление поврежденных нервных волокон в ЦНС
Однажды медики смогут лечить травмы спинного и головного мозга путем химического перепрограммирования и восстановления поврежденных нервов. Ученые из Имперского колледжа в Лондоне и Херти института Университета Тюбингена совершили открытие, определив возможный механизм восстановления поврежденных нервных волокон в центральной нервной системе (ЦНС). Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
В настоящее время такие повреждения считаются неизлечимыми. Они приводят к потере чувствительности конечностей и параличу. Прежде всего, такие повреждения отмечаются у тех, кто перенес травму позвоночника/спинного мозга, инсульт или серьезную травму головного мозга.
В исследовании подчеркивается роль белка, которому присвоено название P300/CBP-ассоциированный фактор (PCAF). Этот белок, как полагают ученые, играет важную роль в некоторых химических и генетических процессах, которые позволяют нервам восстанавливаться (регенерировать). Возможность восстановления нервных волокон дает надежу оправиться от болезни тем, кто страдает от повреждений ЦНС.
В ходе исследования ученые вводили мышам, у которых имелось значительное повреждение нервной системы, белок PCAF, что привело к значительному увеличению количества нервных волокон, которые вырастали повторно. Это указывало на возможность химического контроля регенерации нервов в ЦНС.
Определенные химические воздействия могут усилить рост нервов после повреждений ЦНС, отмечает ведущий автор исследования профессор Симон Ди Джовани из Департамента Имперского колледжа медицины в Лондоне. Конечной целью данного исследования может быть разработка фармацевтического метода лечения. Иными словами, воздействие определенными лекарственными веществами могло бы привести к росту и восстановлению поврежденных нервных структур. Тем самым пациенты с повреждениями ЦНС смогли бы чувствовать себя гораздо лучше. Вместе с тем, ученые отмечают, что полученные результаты, хоть и многообещающие, но пока «предварительные».
Следующим этапом исследования является отслеживание эффективности нового метода лечения. Ученые хотят выяснить, смогут ли они таким образом восстановить двигательную активность у мышей с поражением ЦНС. Если опыты по восстановлению двигательной активности будут удачными, то можно перейти к разработке препарата и дальнейшим клиническим испытанием с участием людей.
Ученые в ходе исследования хотел понять, как именно аксоны (элементы нервной системы) в ПНС (периферической нервной системе) способны снова расти после повреждения, в то время как аксоны ЦНС почти не восстанавливаются. Известно, что при повреждениях в ПНС, которая контролирует области вне спинного и головного мозга, около 30% нервных структур восстанавливаются и часто это сопряжено с восстановлением двигательной активности и функциональности. Ученые задались целью узнать, можно ли вызывать подобную реакцию и в ЦНС.
В своем исследовании авторы отчасти раскрыли механизм регенерации в ПНС и использовали эти знания для управления регенерацией уже в ЦНС. Чтобы изучить различия в реакции двух систем (ПНС и ЦНС) на повреждения, ученые создали мышиные модели и анализировали «поведение» клеточных культур. Авторы сравнивали ответы на повреждения в ПНС и ЦНС в нейроне, который называется дорсальным корневым ганглием, т.к. он связан, как с ПНС, так и с ЦНС.
В основе способности к регенерации были эпигенетические механизмы. Под эпигенетическими механизмами понимаются процессы, которые, не изменяя саму ДНК, могут включать и выключать гены в ответ на воздействие внешних факторов. Как правило, они протекают в виде химических реакций. Ученые ранее в своих исследованиях уже показали, как гены влияют на появление и развитие таких заболеваний, как рак и диабет. Но в этом исследовании был впервые продемонстрирован определенный эпигенетический механизм, ответственный за регенерацию нервов.
Установлено, что когда повреждаются нервы ПНС, то они посылают «ретроградные» сигналы обратно в тело клетки, что вызывает переключение на эпигенетическую программу и инициирует рост нерва. Ранее об этом механизме, позволяющем происходить этому «включению», было известно очень мало.
Исследователи узнали, какова последовательность химических реакций, приводящих к «включению» данной программы, позволяющей инициировать рост нерва. Также был определен белок PCAF, который занимает центральное звено в данном процессе. Ученые вводили PCAF мышам с поврежденной ЦНС и наблюдали значительное увеличение числа нервных волокон, которые вырастали вновь.
Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru
Понравилась статья? Поделись с друзьями!
Также стоит почитать:
Загрузка...