Regulácia bielkovín Nové nervy rastú pomaly
2.12.2011 | 18:11 | autorka Veronika Schmidt, Die Presse
Akákoľvek nervová bunka, ktorú stratíte, keď sa opijete, je navždy preč. Neuróny sa v dospelosti už nemôžu množiť. “Táto veta zaznela na univerzite ešte pred 15 rokmi - varovanie vyslovil profesor neurobiológie. V tom čase išlo o dogmu, že nervové bunky sa nemôžu vytvárať znova. Pred desiatimi rokmi však vedci zistili, že v mozgu existujú malé oblasti, kde kmeňové bunky zabezpečujú doplnenie mozgových buniek.
Napríklad u ľudí po mozgovej príhode boli nervové bunky nájdené v postihnutej oblasti mozgu s molekulárnou štruktúrou podobnou „novonarodeným“ neurónom. Mozog je súčasťou „centrálneho nervového systému“ - spolu s miechou. V týchto komplexných prepojovacích centrách sa od dospelosti sťažuje nielen tvorba nových nervových buniek, regenerácia poškodených neurónov je buď extrémne pomalá, alebo vôbec. Najznámejším príkladom nedostatku regenerácie je paraplégia po poranení miechy: Prečo sa nervy v mieche nehoja, zatiaľ čo rez v ruke umožňuje nielen odrezanú kožu a svalové bunky, ale aj nervové bunky, aby opäť dorástli.?
„Musíte dramaticky rozlišovať medzi periférnym nervovým systémom a centrálnym nervovým systémom,“ hovorí Robert Schmidhammer z Ústavu experimentálnej a klinickej traumatológie Ludwiga Boltzmanna vo Viedni. V periférnom nervovom systéme, ktorého sieť preteká naším telom, stále platí dogma, že sa tu nemôžu vytvárať žiadne nové bunky. (Môže sa to trochu zakolísať: prvé, neisté náznaky, že by tu mohlo byť niečo ako kmeňové bunky, pochádzajú z Talianska.)
Regenerácia na periférii. Namiesto toho regenerácia poškodených nervových vlákien funguje lepšie v periférnom nervovom systéme. V centrálnom nervovom systéme, v ktorom mnoho nervových buniek leží vedľa seba a sú spojené miliardami spojení (synapsií), existuje prísna regulácia rastových faktorov. „Ak sa tu vytvorí príliš veľa nervových vlákien a dôjde k nesprávnemu spojeniu, môže to viesť k vážnym chorobám,“ hovorí Barbara Hausott z MedUni Innsbruck. Najmä vo vývoji, kde klíčia a rastú mnohé nervové spojenia, existuje mimoriadne silná kontrola, ktorá obmedzuje premnoženie. Tieto „brzdiace“ proteíny sú stále aktívne neskôr a bránia rastu buniek v mozgu a mieche.
Centrálny nervový systém navyše rýchlo zapuzdruje každú poranenú oblasť, takže poškodenie zostáva obmedzené: tvoria sa gliálne jazvy - ďalší dôvod, prečo sú poranenia miechy ťažko liečiteľné. Vedci z Neurobiologického ústavu Maxa Plancka neďaleko Mníchova nedávno sľúbili lúč nádeje: Zistili, že chemoterapeutická látka taxol nielen pomáha proti rakovine, ale pomáha aj pri poraneniach miechy. Liečivo usporiada vnútornú štruktúru nervových buniek tak, aby oddelené vlákna mohli opäť rásť. Koncom januára tím uviedol, že potkany sa po paraplégii naučili opäť chodiť.
Iná situácia je v periférnom nervovom systéme, kde sa bunkové telá nervových buniek nachádzajú blízko miechy a ich vetvy (axóny) prenášajú informácie do rôznych tkanív.
Ak sa tu niečo prereže, časť axónu, ktorá je ďaleko od tela bunky, vädne, ale procesy sa začínajú v nervovej časti blízko miechy, čo opäť umožňuje rast: „U ľudí rastú axóny rýchlosťou okolo jedného milimetra za deň. U potkanov je to trikrát až štyrikrát rýchlejšie. Napríklad u ľudí trvá napríklad tri mesiace, kým nervové vlákna dorastú späť z predlaktia do končekov prstov, “vysvetľuje Schmidhammer, ktorý sa na klinike každý deň podieľa na starostlivosti o obete nehôd:„ Nejde len o nerv, ale o celú vec Poranený systém: Keď sa preruší nerv, sval, ktorý inervuje, sa zmenší. V mozgu sa môžu meniť funkčné jednotky pre časť tela. Preto musíme systému porozumieť a zaobchádzať s ním ako s celkom. ““
Chirurgovia si teda pred operáciou kladú veľa otázok: Aké zranenie je v ktorej oblasti? Je nerv prerušený? Dá sa to preklenúť chirurgicky alebo mikrochirurgicky? Dokážete ušiť nerv bez napätia? Ako môžete zasiahnuť pomocou látok podporujúcich rast a zlepšiť tak regeneráciu?
Pretože odrezaná nervová časť zomiera, nemali by ste si predstavovať vzájomné šitie ako spájkovanie alebo pripojenie prerušených káblov: starý, dnes už nestrážený nervový kábel slúži iba ako pomôcka pre zvyšné, teraz dorastajúce nervové vlákna - takto dorastajúci axón nájde svoje správne miesto určenia.
Malé medzery medzi prerušenými nervovými časťami je tiež možné preklenúť bioresorbovateľnými trubicami, väčšie defekty nervovými transplantáciami. Ak smer nefunguje, poškodené axóny rastú v rôznych smeroch a vytvárajú malé, bolestivé spletence (neurómy).
„To je dôvod, prečo vedci hľadajú látky, ktoré podporujú rast axónov bez tvorby silných vetiev v mieste lézie,“ vysvetľuje Hausott: „Náš tím skúmal proteíny, ktoré presne regulujú toto.“ Ide o takzvané „proteíny Sprouty“. „: Patria k„ brzdovým “proteínom, ktoré tiež zabraňujú pučaniu príliš veľa axónov vo vývoji centrálneho nervového systému.
Tím v Innsbrucku teraz mohol po prvýkrát dokázať, že proteíny Sprouty v periférnom nervovom systéme hrajú kľúčovú úlohu pri spomalení rastu axónov. „Použitím siRNA, bežnej metódy regulácie proteínov, sme boli schopní redukovať sprouty proteíny v nervových bunkách: Výsledkom bolo, že poškodené axóny - v bunkovej kultúre v laboratóriu - rástli dvakrát rýchlejšie ako kontrolné bunky.“ Veľký úspech, pretože predchádzajúce látky spôsobovali iba zvýšenie tempo rastu asi o desať percent.
„Aká vhodná je táto metóda ako terapia, je potrebné ďalej skúmať.“ V každom prípade je veľmi nádejné, že rast axónov je možné ešte viac zvýšiť kombináciou s faktormi, ktoré sa na klinike už používajú. „Existuje široká škála rastových faktorov, ktoré môžu chirurgovia použiť. Mnoho látok bolo objavených napríklad ako vedľajší účinok iných liekov, “vysvetľuje Schmidhammer. „Ale zatiaľ neexistuje liek, ktorý by sľuboval: Všetko bude v poriadku.“ Účinok každého faktora závisí od času a dávky, v ktorej sa podáva. Hľadanie „kľúčového faktora“ pre ľahko zvládnuteľnú reguláciu nervového rastu pokračuje.
Centrálny nervový systém (CNS)zahŕňa mozog a miechu, ktorá vedie ako dlhá šnúra v chrbtici. V mozgu sú malé oblasti, ktoré môžu produkovať nové nervové bunky. Zranené bunky miechy však nemôžu dorásť.
Periférny nervový systém (PNS)prechádza zvyškom tela: bunkové telá nervových buniek sú umiestnené v mieche alebo v jej blízkosti. Ich vetvy (axóny) prenášajú informácie do svalov a ďalších tkanív. Ak je periférny nervový kábel prerušený, časť vzdialená od miechy atrofuje. Zvyšok axónu môže dorásť späť.