Po nugaros smegenų pažeidimo šalia esančios ląstelės greitai ima veikti, aplink pažeistą vietą suformuodamos apsauginį randų audinį, kad stabilizuotųsi ir apsaugotų. Tačiau laikui bėgant per daug randų gali neleisti nervams atsinaujinti, trukdyti gijimo procesui ir sukelti nuolatinį nervų pažeidimą, jutimo praradimą ar paralyžių.
Dabar UC San Francisco mokslininkai atrado, kaip retai tiriamas ląstelių tipas kontroliuoja rando audinio susidarymą esant nugaros smegenų pažeidimams. Suaktyvinusi molekulinį kelią šiose ląstelėse, komanda parodė pelėms, leidžia joms kontroliuoti nugaros smegenų randų lygį. Naujas tyrimas pasirodys rugsėjo 18 d Gamta.
„Išryškinus pagrindinę signalizacijos biologiją, esančią už nugaros smegenų randų, šie radiniai padidina galimybę, kad vieną dieną bus galima farmakologiškai tiksliai sureguliuoti šio rando mastą“, – sakė naujojo straipsnio vyresnysis autorius, mokslų daktaras Davidas Julius. , UCSF profesorius ir fiziologijos pirmininkas bei 2021 m. Nobelio fiziologijos ar medicinos premijos laureatas.
Nugaros smegenų sužalojimai, kuriuos sukelia fizinės traumos, pavyzdžiui, transporto priemonių avarijos, kritimai ar susidūrimai sporte, gali pažeisti nervus, kurie eina per nugaros smegenis ir koordinuoja smegenų ir likusio kūno pranešimus. Gydymas daugiausia susijęs su chirurgija arba breketais, siekiant stabilizuoti stuburą, vaistais skausmui ir patinimui kontroliuoti bei fizinei terapijai.
Julius ir jo kolegos tyrė menkai suprantamos neuronų grupės, vadinamos smegenų skystį (CSF) besiliečiančiais neuronais, funkciją. Šie neuronai randami išilgai tuščiavidurio kanalo, einančio per laido centrą, ir jie tęsiasi į stuburo skystį, kuris užpildo kanalą.
Opioidas, kuris moduliuoja randus
Komanda sukūrė naują metodą šiems neuronams pažymėti, juos išskirti ir įvertinti, kurie genai buvo aktyvūs ląstelėse. Tai paskatino juos atrasti, kad ląstelės ekspresuoja receptorius, kurie jaučia κ-opioidus, kuriuos natūraliai gamina žmogaus kūnas.
Grupė toliau identifikavo nugaros smegenų ląsteles, gaminančias κ-opioidus, ir parodė, kaip molekulės sužadina su CSF besiliečiančius neuronus.
Tolesni eksperimentai atskleidė, kad signalizacija per šiuos κ-opioidus sumažėjo po nugaros smegenų pažeidimo, todėl netoliese esančios ląstelės paverčiamos rando audiniu, kad būtų apsaugota.
Tyrėjai bandė pristatyti pelėms papildomų κ-opioidų, todėl randai sumažėjo; bet nugaros smegenų sužalojimai buvo sunkesni, o pelės taip pat neatgavo motorinės koordinacijos.
„Po stuburo smegenų pažeidimo κ-opioidai gali padėti mums farmakologiškai pakeisti pusiausvyrą tarp pakankamo randų audinio susidarymo ir per didelio randų susidarymo“, – sakė mokslų daktarė Wendy Yue, buvusi Juliuso universiteto doktorantūros bendradarbė. laboratorija, kuri dabar yra UCSF fiziologijos docentas ir pirmasis naujojo dokumento autorius.
Svarbu tai, kad κ-opioidai skiriasi nuo komercinių opioidinių vaistų, tokių kaip oksikodonas ir hidrokodonas, ir paprastai nesukelia priklausomybės.
Mokslininkai turi nuveikti daugiau, kad suprastų, kodėl po nugaros smegenų traumų sumažėja κ-opioidų kiekis, taip pat koks yra idealus randų lygis, kad būtų palaikomas optimalus gijimas. Prieš pradedant tirti su κ-opioidais susijusius vaistus žmonėms, sergantiems nugaros smegenų pažeidimais, taip pat reikės atlikti tolesnius ikiklinikinius tyrimus.
Julius sakė, kad naujos išvados pabrėžia, kaip svarbu atlikti pagrindinius mokslinius tyrimus apie tai, kaip veikia įvairūs ląstelių tipai ir signalinės molekulės.
„Mes neieškojome būdo kontroliuoti nugaros smegenų gijimą“, – sakė jis. „Tai atsirado uždavus klausimus apie šį paslaptingą ląstelių tipą, o paskui paleidus mechanizmą, kuris yra ir biologiškai įdomus, ir galiausiai gali turėti terapinį potencialą.
Kiti autoriai buvo Kouki Touhara, Kenichi Toma ir Xin Duan iš UCSF.