Proteín vo svalovej sústave by mohol liečiť poškodenie nervov
Nová štúdia 1 by mohla byť prvým krokom k metóde liečby poškodenia nervov.
Poškodené nervové vlákna centrálneho nervového systému v mozgu, zrakovom nervu a mieche obvykle nemajú schopnosť regenerácie. Jedným z hlavných dôvodov je, že nervové vlákna neprodukujú proteíny potrebné na ich regeneráciu alebo neprodukujú dostatok proteínov tohto druhu.
Tím zo Spojených štátov ukázal, že za určitých podmienok sa bielkovina vytvára v poranených nervových bunkách centrálneho nervového systému, ktoré sa doteraz nachádzali iba vo svalových bunkách. Pri svojich experimentoch svalový proteín LIM podporoval regeneráciu poškodených nervov.
Poranenia alebo choroby nervov v centrálnom nervovom systéme spôsobujú doživotné postihnutia, ako je paraplegia (najčastejšie ochrnutie dolných končatín) spôsobené poškodením miechy alebo slepotou po poranení zrakového nervu. Stále neexistujú žiadne metódy liečby poškodenia nervov, pretože nervové vlákna (axóny) buď neprodukujú vôbec žiadne proteíny, ktoré sú nevyhnutné pre ich regeneráciu, alebo neprodukujú dostatok.
Novou metódou regenerácie nervov by bola identifikácia proteínov tohto druhu a spustenie ich produkcie pomocou génovej terapie. Tím urobil dôležitý krok k dosiahnutiu tohto cieľa, pretože zistil, že svalový proteín LIM, ktorý hrá rozhodujúcu úlohu v srdcových mechanizmoch, sa za určitých podmienok produkuje aj v nervových bunkách v centrálnom nervovom systéme.
Vedci preukázali, že produkciu LIM v neurónoch je možné vyvolať, ak sú umelo stimulované k rastu nervových vlákien. V tomto procese sa proteíny zhromažďovali na špičkách rastúcich vlákien, kde stabilizovali štruktúry v takzvaných rastových kužeľoch, ktoré zohrávajú zásadnú úlohu pri regenerácii. Toto bol prvý dôkaz, že LIM má fyziologickú úlohu v iných tkanivách ako vo svaloch.
Keď vedci zablokovali funkciu proteínu alebo potlačili jeho produkciu, schopnosť nervových buniek množiť axóny sa výrazne znížila. Ak namiesto toho vedci zahájili génovú terapiu, ktorá spôsobila produkciu proteínov LIM v poškodených nervových bunkách, tieto axóny preukázali významné zvýšenie ich schopnosti regenerácie. U testovaných laboratórnych myší bol teda rast axónov v poškodenom zrakovom nervu výrazne podporený v porovnaní s myšami, ktoré neboli podrobené liečbe.
Vedci dúfajú, že zmiernia napríklad účinky neurónov na mozog alebo miechu spôsobené napríklad mozgovou príhodou. Na stanovenie efektívneho akčného plánu a na položenie základov pre regeneračnú génovú terapiu je však potrebných ešte veľa ďalších testov.
Ako dochádza k poškodeniu nervov?
Poškodenie nervov spôsobuje veľa druhov chorôb, v závislosti od umiestnenia nervov. Tri hlavné typy poškodenia nervov sú:
- Neurapaxia - lézia v myelínovom obale, ale pri ktorej nie je ovplyvnený axón. Je to najmenej závažná forma a je pomerne ľahké ju zvrátiť. Prejavuje sa to ako dočasná mierna paralýza a pacient má pocit mravčenia alebo horúčavy v postihnutej oblasti a stredne silnú až stredne silnú bolesť. Vyskytuje sa v dôsledku ľahkých poranení, napríklad zranení pri športe alebo spánku v neprirodzenej polohe pre krčnú chrbticu (torticolis).
- Axonotéza - myelínové puzdro je rozrezané a je ovplyvnený axón, ale spojivové tkanivo zostáva nedotknuté. Regenerácia je možná, ale dlhodobejšie, od niekoľkých týždňov do niekoľkých mesiacov. Príčinou týchto poranení môžu byť zlomeniny, ako napríklad zlomenina ramena, ktorá ovplyvní pohyblivosť rúk a pocity na pokožke.
- Neurotméza - nervová štruktúra je úplne zničená, s malou pravdepodobnosťou regenerácie. Je to najvážnejšia forma poranenia nervov a šanca na regeneráciu sa objaví až po chirurgickom zákroku na opätovné pripojenie nervov. Môže sa vyskytnúť v dôsledku vážnej traumy, napríklad náhodného rozrezania končatiny.
Periférna neuropatia je ďalší typ poranenia nervov, špecifický pre periférnu oblasť (brucho a nohy). Môže sa vyskytnúť v dôsledku traumy v bedrovej chrbtici alebo v dôsledku cukrovky alebo sklerózy multiplex. Pacient pocíti necitlivosť, mravčenie a svalovú atrofiu a stratí funkciu nôh.
Skleróza multiplex je chronické ochorenie mozgu a miechy (centrálneho nervového systému). V prípade sklerózy multiplex imunitný systém napáda ochranné puzdro, ktoré pokrýva nervové vlákna (myelín), a spôsobuje problémy v komunikácii medzi mozgom a zvyškom tela. Rozdiely medzi roztrúsenou sklerózou a periférnou neuropatiou spôsobenou cukrovkou spočívajú v oblasti postihnutých nervov. V prvej situácii sú poranené nervy v mozgu alebo mieche, zatiaľ čo v prípade cukrovky sa lézie najskôr objavia na nohách a rukách a smerujú hore do drieku.
Liečba je v obidvoch prípadoch hlavne symptomatická (protizápalová, antikonvulzívna, antidepresívna), ale v závažných prípadoch môže zahŕňať aj plazmaferézu. Procedúra plazmaferézy zahŕňa plazmatickú transfúziu postihnutého pacienta, ktorá zníži koncentráciu škodlivých prvkov v krvi.
- Štúdia „Proteín Muscle LIM je vyjadrený v poškodenom dospelom CNS a podporuje regeneráciu axónov.“, Publikovaná v Cell Reports v roku 2019, autori: Levin E., Leibinger M., Gobrecht P., Hilla A., Andreadaki A., Fischer D.