Οι επιστήμονες αναγεννούν νευρώνες που αποκαθιστούν το περπάτημα σε ποντίκια μετά από παράλυση από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού

Σε μια νέα μελέτη σε ποντίκια, μια ομάδα ερευνητών από το UCLA, το Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας και το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ ανακάλυψαν ένα κρίσιμο συστατικό για την αποκατάσταση της λειτουργικής δραστηριότητας μετά από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού. Οι νευροεπιστήμονες έχουν δείξει ότι η εκ νέου ανάπτυξη συγκεκριμένων νευρώνων στις φυσικές περιοχές-στόχους τους οδήγησε σε ανάκαμψη, ενώ η τυχαία αναγέννηση ήταν αναποτελεσματική.

Σε μια μελέτη του 2018 που δημοσιεύτηκε στο Φύση, Η ομάδα εντόπισε μια θεραπευτική προσέγγιση που κάνει τους άξονες (τις μικρές ίνες που συνδέουν τα νευρικά κύτταρα και τους επιτρέπουν να επικοινωνούν) να αναγεννηθούν μετά από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού σε τρωκτικά. Αλλά ακόμη και όταν αυτή η προσέγγιση οδήγησε με επιτυχία στην αναγέννηση του νευράξονα σε σοβαρούς τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού, η επίτευξη λειτουργικής αποκατάστασης παρέμεινε μια σημαντική πρόκληση.

Σε μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Επιστήμη, η ομάδα ξεκίνησε να προσδιορίσει εάν η κατεύθυνση της αναγέννησης άξονα συγκεκριμένων νευρωνικών υποπληθυσμών στις φυσικές περιοχές-στόχους τους θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντική λειτουργική αποκατάσταση μετά από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού σε ποντίκια. Πρώτα χρησιμοποίησαν προηγμένη γενετική ανάλυση για να εντοπίσουν ομάδες νευρικών κυττάρων που βελτιώνουν το περπάτημα μετά από μερικό τραυματισμό του νωτιαίου μυελού.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η απλή αναγέννηση των αξόνων αυτών των νευρικών κυττάρων μέσω τραυματισμού του νωτιαίου μυελού χωρίς ειδική καθοδήγηση δεν είχε καμία επίδραση στη λειτουργική αποκατάσταση. Ωστόσο, όταν η στρατηγική βελτιώθηκε ώστε να συμπεριλάβει τη χρήση χημικών σημάτων για την προσέλκυση και καθοδήγηση της αναγέννησης αυτών των αξόνων στη φυσική περιοχή στόχο τους στον οσφυϊκό νωτιαίο μυελό, παρατηρήθηκαν σημαντικές βελτιώσεις στην ικανότητα βάδισης σε ένα μοντέλο ποντικού με πλήρη κάκωση του νωτιαίου μυελού. .

“Η μελέτη μας παρέχει κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με την πολυπλοκότητα της αναγέννησης του άξονα και τις απαιτήσεις για λειτουργική αποκατάσταση μετά από τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού”, δήλωσε ο Michael Sofroniew, M.D., Ph.D., καθηγητής νευροβιολογίας στη Σχολή Ιατρικής. David Geffen του UCLA και επικεφαλής συγγραφέας. της νέας μελέτης. «Υπογραμμίζει την ανάγκη όχι μόνο να αναγεννηθούν οι άξονες μέσω τραυματισμού, αλλά και να καθοδηγηθούν ενεργά ώστε να φτάσουν στις φυσικές περιοχές-στόχους τους για να επιτύχουν ουσιαστική νευρολογική αποκατάσταση».

Οι συγγραφείς λένε ότι η κατανόηση ότι η αποκατάσταση των προβολών συγκεκριμένων νευρωνικών υποπληθυσμών στις φυσικές περιοχές-στόχους τους υπόσχεται πολλά για την ανάπτυξη θεραπειών που στοχεύουν στην αποκατάσταση νευρολογικών λειτουργιών σε μεγαλύτερα ζώα και ανθρώπους. Ωστόσο, οι ερευνητές αναγνωρίζουν επίσης την πολυπλοκότητα της προώθησης της αναγέννησης σε μεγαλύτερες αποστάσεις σε μη τρωκτικά, που απαιτούν στρατηγικές με περίπλοκα χωρικά και χρονικά χαρακτηριστικά.

Ωστόσο, καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η εφαρμογή των αρχών που ορίζονται στην εργασία τους «θα ξεκλειδώσει το πλαίσιο για την επίτευξη ουσιαστικής αποκατάστασης του τραυματισμένου νωτιαίου μυελού και μπορεί να επιταχύνει την αποκατάσταση μετά από άλλες μορφές τραυματισμού και ασθένειας του κεντρικού νευρικού συστήματος».