Ученым из медицинского центра UT удалось добиться увеличения регенерации зрелых нервных клеток в спинном мозге взрослых млекопитающих - этот результат может в дальнейшем помочь в разработке эффективных методов лечения пациентов с повреждениями спинного мозга.
"Это исследование закладывает фундамент для регенеративной медицины при повреждениях спинного мозга. Мы обнаружили критически важные молекулярные и клеточные механизмы, которые участвуют в процессе регенерации, на эти звенья можно воздействовать и увеличить регенерацию нервных клеток после травмы спинного мозга, « сказал старший автор исследования доктор Чун-Ли Чжан, доцент кафедры молекулярной биологии UT.Но в статье, опубликованной в журнале «Cell Reports», доктор Чун отметил, что полученные результаты носят экспериментальный характер и, пока, не готовы к клиническому применению.
"Повреждения спинного мозга нередко приводят к летальному исходу или приводят к тяжелой инвалидности. И пациенты, которые смогли выжить после повреждения спинного мозга, как правило, имеют низкое качество жизни , а также значительные финансовые и эмоциональные проблемы ," сказал ведущий автор исследования доктор Лей-Лей Ван, из лаборатории Чжана, где экспериментально удалось добиться хорошей регенерации у млекопитающих .
Повреждения спинного мозга нередко приводят к необратимому повреждению нервных путей что, в сочетании с рубцеванием, может, в конечном счете, негативно повлиять на моторные и сенсорные функции. Такие последствия в спинном мозге возникают вследствие того, что поврежденные нейроны у взрослых имеют очень ограниченную способность к регенерации, и это значительно снижает вероятность восстановления функций спинного мозга, - сказал д-р из Хамон Центра регенеративной медицины.
Лаборатория доктора Чжана сконцентрировала внимание на глиальных клетках, наиболее распространенном не - нейронном типе клеток в центральной нервной системе. Глиальные клетки поддерживают нервные клетки в спинном мозге и участвуют в формировании рубцовой ткани в ответ на повреждение. В 2013 и 2014 годах, лаборатория Чжана создала новые нервные клетки в головном и спинном мозге мышей путем введения транскрипционных факторов, что способствовало трансформации взрослых глиальных клеток в более примитивные, аналогичные стволовым клетки, а затем создали условия для созреваниях их во взрослые нервные клетки.
В ходе такого процесса удалось получить достаточно мало новых нейронов, но в дальнейшем ученые хотят добиться производства большего количества взрослых нейронов.
В двух-стадийном процессе, ученые сначала блокировали действие белка р53-р21 , который не позволяет глиальным клеткам трансформироваться в более примитивные клетки, подобные стволовым, которые потенциально могут стать нервными клетками. И хотя удалось блокировать работу этого белка, тем не менее, многие клетки не смогли превратиться в стволо-подобные. На втором этапе, провели изучение мышей на наличие факторов, которые могут увеличить количество стволовых клеток, которые смогли бы трансформироваться во зрелые нейроны . Они определили два фактора роста - BDNF и Noggin – которые позволили добиться этой цели . Используя этот подход, исследователям удалось в десятки раз увеличить количество сформировавшихся зрелых нейронов .
"Отключение воздействия белка p53-p21 привело к зарождению клеток - прародителей (стволового типа), но лишь немногие из них стали зрелыми нейронами. Когда же были добавлены два фактора роста, клетки –прародители стали созревать в тысячу раз больше ", сказал д-р Чжан.
Дальнейшие эксперименты по поиску биомаркеров, которые обычно встречаются в связях нервных клеток, показали, что новые нейроны могут образовывать сети.
"Так как активация p53, как полагают, защищает клетки от неконтролируемой пролиферации, как и при раке, мы наблюдали за мышами, которым провели временную инактивацию функции p53 , в течение 15 месяцев и не отметили увеличения риска развития рака в спинном мозге, « сказал он.
"Наша возможность успешно производить большую популяцию долгоживущих и различных подтипов новых нейронов во взрослом спинном мозге обеспечивает клеточную основу для регенеративной терапии повреждений спинного мозга. Если полученные результаты будут подтверждены в дальнейших исследованиях, то эту стратегию можно будет использовать и на человеке. Можно будет использовать собственные глиальные клетки пациента, что позволит избежать пересадки и необходимость в иммуносупрессивной терапии, "сказал д-р Чжан.
