Naukowcy wykorzystali terapię genową do regeneracji uszkodzonych włókien nerwowych w oku, dokonując odkrycia, które może pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia jaskry, jednej z głównych przyczyn ślepoty na całym świecie.
Aksony, włókna nerwowe w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) osoby dorosłej nie regenerują się normalnie po urazie lub w niektórych chorobach, co oznacza, że uszkodzenie jest często nieodwracalne. Jednak w ciągu ostatniej dekady dokonano szeregu odkryć, które sugerują, że może być możliwe pobudzenie ich regeneracji.
W badaniu opublikowanym w Nature Communications naukowcy sprawdzili, czy gen odpowiedzialny za produkcję białka znanego jako protrudyna może stymulować regenerację komórek nerwowych i chronić je przed śmiercią po urazie.
Zespół kierowany przez dr Richarda Evę, profesora Keitha Martina i profesora Jamesa Fawcetta z John van Geest Center for Brain Repair na Uniwersytecie Cambridge wykorzystał system hodowli do wyhodowania komórek mózgowych w warunkach laboratoryjnych. Następnie uszkodzili aksony za pomocą lasera i przeanalizowali odpowiedź na to uszkodzenie za pomocą mikroskopii żywych komórek. Naukowcy odkryli, że zwiększenie ilości lub aktywności protrudyny w tych komórkach nerwowych znacznie zwiększyło ich zdolność do regeneracji.
Komórki nerwowe siatkówki rozciągają swoje aksony od oka do mózgu poprzez nerw wzrokowy w celu przekazywania i przetwarzania informacji wizualnych. Aby zbadać, czy protrudyna może stymulować naprawę uszkodzonego OUN, naukowcy zastosowali technikę terapii genowej w celu zwiększenia ilości i aktywności protrudyny w oku i nerwu wzrokowym. Kiedy mierzyli stopień regeneracji kilka tygodni po znacznym uszkodzeniu nerwu wzrokowego, zespół odkrył, że wspomniane białko umożliwiło regenerację aksonów na duże odległości. Odkryli również, że komórki zwojowe siatkówki były chronione przed śmiercią komórek.
Naukowcy wykazali, że ta technika może pomóc w ochronie przed jaskrą. W przebiegu tej choroby nerw wzrokowy łączący oko z mózgiem jest stopniowo uszkadzany, często w połączeniu z podwyższonym ciśnieniem wewnątrz oka. Jeśli jaskra nie zostanie odpowiednio wcześnie zdiagnozowana, może prowadzić do utraty wzroku. W Wielkiej Brytanii około jedna na 50 osób powyżej 40 lat i jedna na dziesięć osób powyżej 75 lat cierpi na jaskrę.
Aby zademonstrować działanie ochronne protrudyny w przypadku jaskry, naukowcy wykorzystali całą siatkówkę oka myszy i wyhodowali ją w laboratorium. Zwykle około połowa neuronów siatkówki umiera w ciągu trzech dni od jej uszkodzenia, ale naukowcy odkryli, że zwiększenie lub aktywacja protrudyny prowadzi do prawie całkowitej ochrony neuronów siatkówki.
Dr Veselina Petrova z Wydziału Neurologii Klinicznej Uniwersytetu w Cambridge, która była pierwszą autorką badania, powiedziała: „Jaskra jest jedną z głównych przyczyn ślepoty na świecie. Przyczyny tej choroby nie są do końca poznane, ale obecnie skupia się na opracowaniu nowych metod leczenia poprzez zapobieganie obumieraniu komórek nerwowych w siatkówce, jak również próby przywrócenia wzroku poprzez regenerację chorych aksonów przez nerw wzrokowy.
„Nasza strategia polega na zastosowaniu terapii genowej, podejścia już stosowanego w warunkach klinicznych do dostarczania protrudyny do oka. Możliwe, że nasze leczenie będzie dalej rozwijane jako sposób ochrony neuronów siatkówki przed śmiercią, a także stymulowania ich aksonów do regeneracji. Ważne jest, aby podkreślić, że odkrycia te wymagałyby dalszych badań, aby sprawdzić, czy można je przekształcić w skuteczne metody leczenia ludzi ”.
Protrudyna normalnie znajduje się w retikulum endoplazmatycznym. W tym badaniu zespół wykazał, że retikulum endoplazmatyczne znajdujące się w aksonach wydaje się dostarczać materiałów i innych struktur komórkowych ważnych dla wzrostu i przeżycia w celu wspierania procesu regeneracji po urazie. Protrudyna stymuluje transport tych materiałów do miejsca urazu.
Dr Petrova dodaje: „Komórki nerwowe w ośrodkowym układzie nerwowym tracą zdolność do regeneracji swoich aksonów w miarę dojrzewania, więc mają bardzo ograniczoną zdolność do ponownego wzrostu. Oznacza to, że urazy mózgu, rdzenia kręgowego i nerwu wzrokowego mają konsekwencje zmieniające życie.
„Model urazu nerwu wzrokowego jest często używany do badania nowych metod stymulowania regeneracji aksonów OUN, a opracowane w ten sposób metody leczenia często dają obiecujące rezultaty w regeneracji uszkodzonego rdzenia kręgowego."
Komentarze
[ z 0]