Исследования показывают, что нервные клетки отрастают лучше, если не повреждены глиальные рубцы

Нейробиологи долгое время считали, что рубцовая ткань, образованная глиальными клетками – клетками, окружающими нейроны в центральной нервной системе, – препятствует восстановлению поврежденных нервных клеток после травмы головного или спинного мозга. Поэтому неудивительно, что исследователи предположили, что если бы они могли найти способ удалить или нейтрализовать эту рубцовую ткань, поврежденные нейроны могли бы спонтанно восстанавливать себя.

Новое исследование ученых Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе теперь показывает, что это предположение могло препятствовать исследованиям по восстановлению травм спинного мозга.

В исследовании с использованием мышей д-р. Майкл Софронью и его коллеги обнаружили, что глиальная рубцовая ткань, которая образуется после повреждения спинного мозга, на самом деле может способствовать регенерации нервных клеток. Исследование, опубликованное в журнале Nature, в конечном итоге может привести к новым подходам к лечению катастрофических повреждений спинного мозга.

"В течение 20 лет мы применяли технологии для предотвращения рубцевания глии в надежде способствовать регенерации, восстановлению и восстановлению нервных волокон, но никогда не наблюдали положительного эффекта," сказал Софронев, профессор нейробиологии в Медицинской школе Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. "Теперь мы обнаружили, что разрушение глиальных рубцов на самом деле вредит регенерации нервных волокон, которая может быть стимулирована определенными факторами роста."

Спинной мозг представляет собой толстый кабель нервных отростков, называемых аксонами, которые проходят от мозга для активации мышц и от органов чувств обратно в мозг для обеспечения обратной связи. В отличие от периферических нервов, которые повторно прорастают аксоны, когда они повреждены, зрелые спинномозговые нейроны не восстанавливают аксоны в той части тела, где произошло повреждение, например, когда спинной мозг разрезан или раздавлен, что приводит к параличу ниже позвоночника. травма, повреждение.

Врачи давно считают, что основным препятствием на пути к выздоровлению является рубцовая ткань, образованная глиальными клетками, называемыми астроцитами. Это связано с тем, что после травмы волокна спинномозгового нерва не вырастают за такие глиальные рубцы и выглядят как поврежденные "остановился" внутри них. Это мышление побудило исследователей UCLA задать простой вопрос: если бы это было правдой, то предотвращение или удаление шрамов не способствовало бы регенерации нервов?

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи оценили два типа мышей: у одного могут быть включены определенные гены, чтобы предотвратить образование шрамов, а у другого были созданы гены, которые могут растворять шрамы после их образования. Затем с помощью флуоресцентной визуализации исследователи проследили отдельные аксоны, чтобы увидеть, будут ли они приближаться к месту повреждения или пересекать его, если рубцевание заблокировано или стерто.

В обоих случаях аксоны не показали признаков прорастания через поражение.

"Это явно опровергло предположение о том, что избавление от рубцов позволит спонтанно восстанавливать поврежденные аксоны," Софронев сказал. "Фактически, он намекнул, что шрамы могут сыграть какую-то положительную роль."

Исследование также показало благотворную роль глиальных шрамов в эксперименте, в котором ученые мягко высекали поврежденные нейроны для регенерации – стратегию, которую Софронев сравнивает со стратегией "морковь и кнут" подход. У нормальных или генетически модифицированных мышей нейротрофические факторы роста (морковь) вводятся в месте повреждения позвоночника одновременно с нанесением дополнительных поражений, которые, как известно, стимулируют рост нервов (палочка).

Примечательно, что у нормальных мышей этот подход стимулировал устойчивый отрастание остановившихся аксонов спинного мозга через глиальные рубцы и через место повреждения. Еще более примечательно то, что мыши, созданные для удаления шрамов, показали заметное снижение этой стимулированной регенерации нервов, а в некоторых случаях вообще не наблюдалось.

"Это было очень удивительное открытие," сказал соавтор исследования Марк Андерсон, бывший научный сотрудник лаборатории Софронева, который сейчас работает в Швейцарской Политехнической школе Fédéral de Lausanne. "Образование рубцов долгое время считалось основным препятствием для регенерации аксонов."

Джошуа Бурда, соавтор исследования и научный сотрудник лаборатории Софронева, сказал, что открытие может побудить к новому образу мышления в этой области.

"Эта статья может побудить некоторых сместить акцент с попыток снизить активность астроцитов, в частности, образования рубцов, на то, как использовать это как способ стимулирования регенерации," он сказал.

Команда также провела биохимический скрининг для выявления молекул, экспрессируемых в рубцовой ткани, и обнаружила относительно высокие уровни факторов, поддерживающих рост аксонов. Это показывает, что рубцы способны передавать химические сигналы, хотя и слабые, которые позволяют аксонам расти над ними. Таким образом, будущие стратегии восстановления центральной нервной системы могут включать в себя создание еще более мощных смесей факторов роста, таких как Софроньева "морковь," которые можно непрерывно вводить или имплантировать рядом с травмой пациента.

Бурда отметил, что открытие могло бы быть совершенно предсказуемым, если бы исследователи думали с точки зрения эволюции.

"Возможно, неудивительно, что высокоразвитая реакция на рану центральной нервной системы, такая как образование рубца, сыграет важную полезную функцию как в заживлении ран, так и в регенерации аксонов," он сказал.

Добавлен Sofroniew: "Методы, используемые на мышах, сегодня не могут быть применены к пациентам. Но наша работа является важным научным шагом на пути к разработке стратегий восстановления роста нервных волокон через тяжелые поражения позвоночника. Это открывает дверь в область исследований, которая была заблокирована неверной догмой."

4 комментария к “Исследования показывают, что нервные клетки отрастают лучше, если не повреждены глиальные рубцы”

  1. Сегодня можно и по этому обстоятельству, поскольку только в дебатах полундра быть достигнута правда.

  2. Александр

    Сугубо первостепенный просчет в моей действительности, что мы не были знакомы заранее

  3. Василий

    Славно, будучи на работе. Отключиться, от данной прискучившей деятельности. Расслабиться, и читать написанную тут информацию

  4. Константин Марков

    Конечно уж. По моему убеждению, об данном записывают теперь на первый заборе

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.