Регулювання білка Нові нерви ростуть повільно
12.02.2011 | 18:11 | Вероніка Шмідт, Die Presse
Будь-яка нервова клітина, яку ви втратите, напившись, назавжди зникне. У зрілому віці нейрони більше не можуть розмножуватися ». Це речення звучало в університеті 15 років тому, - попередив професор нейробіології. Тоді догма полягала в тому, що нервові клітини не можуть формуватися заново. Але десять років тому дослідники виявили, що в мозку є невеликі області, де стовбурові клітини забезпечують поповнення клітин мозку.
Наприклад, у людей після інсульту в ураженій області мозку були виявлені нервові клітини з молекулярною структурою, подібною до структури «новонароджених» нейронів. Мозок входить до складу «центральної нервової системи» - разом із спинним мозком. У цих складних центрах взаємозв’язку не тільки утворення нових нервових клітин стає важким з дорослого віку, але і регенерація пошкоджених нейронів відбувається надзвичайно повільно, або взагалі не відбувається. Найвідоміший приклад відсутності регенерації - параплегія після травм спинного мозку: Чому нерви в спинному мозку не заживають, тоді як поріз руки не тільки дозволяє розрізаним шкірним і м’язовим клітинам, але і нервовим клітинам відростати?
"Ви повинні різко розрізнити периферичну нервову систему та центральну нервову систему", - говорить Роберт Шмідхаммер з Інституту експериментальної та клінічної травматології Людвіга Больцмана у Відні. У периферійній нервовій системі, мережа якої проходить через наше тіло, все ще застосовується догма про те, що тут не можуть утворюватися нові клітини. (Це може трохи хитатися: перші, непевні ознаки того, що тут може бути щось на зразок стовбурових клітин, походять з Італії.)
Регенерація на периферії. Натомість регенерація травмованих нервових волокон краще працює в периферичній нервовій системі. У центральній нервовій системі, в якій багато нервових клітин лежать поруч і з’єднані мільярдами зв’язків (синапсів), існує сувора регуляція факторів росту. "Якщо тут утворюється занадто багато нервових волокон і трапляються неправильні зв'язки, це може призвести до серйозних захворювань", - говорить Барбара Хаузотт з MedUni Innsbruck. Особливо в процесі розвитку, де багато нервових зв’язків проростають і ростуть, існує надзвичайно сильний контроль, який стримує надмірне зростання. Ці “гальмівні” білки активні і надалі і перешкоджають росту клітин у головному та спинному мозку.
Крім того, центральна нервова система швидко капсулює будь-яку травмовану ділянку, так що пошкодження залишається обмеженим: утворюються гліальні рубці - ще одна причина, через яку травми спинного мозку навряд чи виліковні. Нещодавно дослідники з Інституту нейробіології Макса Планка поблизу Мюнхена пообіцяли промінь надії: вони виявили, що хіміотерапевтична речовина таксол не тільки допомагає проти раку, але також допомагає при травмах спинного мозку. Препарат переставляє внутрішню структуру нервових клітин, щоб розірвані волокна могли знову рости. Наприкінці січня команда повідомила про щурів, які навчилися ходити знову після параплегії.
Інша ситуація спостерігається в периферичній нервовій системі, коли клітинні тіла нервових клітин знаходяться близько до спинного мозку, а їх гілки (аксони) транспортують інформацію до різних тканин.
Якщо тут щось прорізати, частина аксона, яка знаходиться далеко від тіла клітини, в’яне, але в нервовій частині біля спинного мозку запускаються процеси, які роблять можливим ріст знову: «У людини аксони ростуть зі швидкістю близько одного міліметра на добу. У щурів це втричі-чотири рази швидше. Наприклад, у людини потрібно три місяці, щоб нервові волокна відросли від передпліччя до кінчиків пальців ", - пояснює Шмідхаммер, який щодня в клініці бере участь у догляді за жертвами нещасних випадків:" Це не тільки нерв, а вся справа Система травмована: Коли нерв перерваний, м’яз, який він іннервує, зменшиться. У мозку функціональні одиниці для частини тіла можуть змінюватися. Ось чому ми повинні розуміти систему і ставитися до неї як до єдиного цілого ".
Тож хірурги задають собі багато питань перед тим, як відбудеться операція: яка травма в якій області? Нерв розірваний? Це можна подолати хірургічним чи мікрохірургічним шляхом? Чи можна нерв зашити без напруги? Як ви можете втрутитися в речовини, що сприяють зростанню, для покращення регенерації?
Оскільки відірвана нервова частина відмирає, не слід уявляти, як шити разом, як паяти або з’єднувати поламані кабелі: старий, тепер некерований нервовий канатик служить орієнтиром лише для інших, що відновлюються, нервових волокон - ось як відростаючий аксон знаходить своє правильне призначення.
Невеликі проміжки між посіченими нервовими частинами також можна заповнити біорозсмоктувальними трубками, більші дефекти - при трансплантації нервів. Якщо напрямок не працює, пошкоджені аксони ростуть у різні боки і утворюють невеликі болючі клубки (невроми).
«Ось чому дослідники шукають речовини, що сприяють росту аксонів без утворення міцних гілок у місці ураження, - пояснює Хаусотт. - Наша команда дослідила білки, які саме це регулюють.» Це так звані «білки паростків». ": Вони належать до" гальмівних "білків, які також запобігають проростанню занадто великої кількості аксонів в процесі розвитку центральної нервової системи.
Зараз команда Інсбрука вперше змогла показати, що білки Sprouty в периферичній нервовій системі відіграють ключову роль у сповільненні росту аксонів. "Використовуючи siRNA, загальний метод регуляції білка, нам вдалося зменшити проростаючі білки в нервовій клітині: в результаті пошкоджені аксони - в культурі клітин у лабораторії - зросли вдвічі швидше, ніж контрольні клітини". темпи зростання приблизно на десять відсотків.
«Наскільки придатний цей метод як терапія, слід додатково досліджувати». У будь-якому випадку дуже перспективно, що ріст аксона можна ще більше збільшити завдяки поєднанню з факторами, які вже застосовуються в клініці. “Існує широкий спектр факторів росту, які хірурги можуть використовувати. Багато речовин було виявлено, наприклад, як побічні ефекти інших ліків », - пояснює Шмідхаммер. «Але поки що немає жодного засобу, який би обіцяв: все буде добре». Ефект кожного фактора залежить від часу та дози, в якій він вводиться. Продовжується пошук «ключового фактора» для легкокерованої регуляції росту нервів.
Центральна нервова система (ЦНС)включає головний і спинний мозок, який проходить як довгий канатик у хребті. У мозку є невеликі ділянки, які можуть виробляти нові нервові клітини. Однак пошкоджені клітини спинного мозку не можуть відростати.
Периферична нервова система (ПНС)проходить через решту тіла: клітинні тіла нервових клітин розташовані в спинному мозку або поблизу нього. Їх гілки (аксони) несуть інформацію до м’язів та інших тканин. Якщо периферичний нервовий канат перерваний, частина, віддалена від спинного мозку, атрофується. Решта аксона може відрости.