Smarkūs smūgiai ar sukrėtimai į galvą gali sukelti trauminį smegenų sužalojimą (TBI), ir šiuo metu JAV yra apie penkis milijonus žmonių, sergančių lėtine neurodegeneracija ir susijusiais sutrikimais dėl TBI. Be pažinimo ir psichinės sveikatos sutrikimų, lėtinė neurodegeneracija taip pat gali prisidėti prie to, kodėl TBI padidina su amžiumi susijusių neurodegeneracinių ligų, tokių kaip Alzheimerio ar Parkinsono liga, riziką. Tai taip pat gali turėti įtakos lėtinei trauminei encefalopatijai (CTE).
Tačiau dėl to, kad trūksta supratimo, kodėl ūminis TBI pereina į lėtinę neurodegeneraciją, šiuo metu nėra gydymo būdų, kurie apsaugotų pacientus nuo šios pasekmės. Dabar universitetinės ligoninės (UH) ir Case Western Reserve universiteto mokslininkai žengė žingsnį arčiau atsakymų ieškodami neseniai paskelbtame tyrime. Ląstelių ataskaitų medicina.
„Pradėjome nuo hipotezės, kad TBI gali patologiškai pabloginti mitochondrijų dalijimosi ir sintezės pusiausvyrą“, – paaiškino pagrindinė tyrimo autorė, mokslų daktarė Preethy S. Sridharan. „Įprasta mitochondrijų dalijimosi ir sintezės homeostatinė pusiausvyra yra tai, kaip mitochondrijos nuosekliai gamina pakankamai energijos ląstelei, kartu išskiriant ir pašalinant pažeistas dalis. Atsižvelgiant į labai didelį smegenų energijos poreikį, tai ypač svarbu smegenų sveikatai per visą mūsų gyvenimą. “
Procesą valdo dviejų ląstelių baltymų: Fis1 ir Drp1 sąveika. Anksčiau buvo įrodyta, kad kitos neurodegeneracinės ligos, įskaitant Alzheimerio ligą (AD) ir Huntingtono ligą, pasižymi patologiškai padidėjusiu mitochondrijų dalijimusi dėl padidėjusios Drp1 ekspresijos. Čia mokslininkų komanda išsiaiškino, kad mitochondrijų dalijimasis yra patologiškai padidėjęs ir pelės, ir žmogaus TBI, tačiau jį sukelia padidėjusi Fis1, o ne Drp1 ekspresija.
Tada jie išbandė, ar farmakologiškai sumažinus pernelyg didelį mitochondrijų dalijimąsi tik dvi savaites po TBI, skiriant nedidelį peptidinį agentą, pavadintą P110, kuris blokuoja Fis1 ir Drp1 sąveiką, gali sustabdyti šį procesą ir apsaugoti smegenis. P110 anksčiau atrado ir sukūrė vienas iš vyresniųjų autorių, mokslų daktaras Xin Qi, Jeanette M. ir Joseph S. Silber, smegenų mokslų profesorius CWRU Fiziologijos ir biofizikos katedroje ir CWRU Mitochondrijų centro direktorius. Tyrimai ir terapija.
„Trumpas gydymas P110 ūminiu laikotarpiu po TBI visam laikui normalizavo mitochondrijų dalijimąsi / susiliejimą ir užkirto kelią vėlesniam smegenų pažeidimui, įskaitant oksidacinį pažeidimą, kraujo ir smegenų barjero pablogėjimą, aksonų degeneraciją ir pažinimo sutrikimus po 17 mėnesių. Tai prilygsta daugelį dešimtmečių žmonėse“, – paaiškino Andrew A. Pieper, MD, Ph.D., vyresnysis tyrimo autorius ir Harringtono atradimų instituto Smegenų sveikatos vaistų centro direktorius UH. „Tačiau tas pats gydymas, atliktas daug vėliau, neturėjo jokio apsauginio poveikio. Taigi po TBI yra kritinis laiko langas, kai šis gydymas gali būti veiksmingas.”
Komanda tikisi, kad P110 arba panašus junginys bus kliniškai ištirtas ūminiu TBI sergantiems pacientams. „Kita vertus, kiti pagrindinių mokslo tyrimų žingsniai apima tolesnį šio modelio naudojimą, kad būtų galima gauti papildomų naujų įžvalgų, kaip suprasti šios svarbios problemos patofiziologiją ir gydymo galimybes”, – aiškino dr. Qi.
Be tyrimo išplėtimo į papildomus skirtingus ikiklinikinius TBI modelius, tyrimų grupė taip pat planuoja ištirti, ar jų atrastas mechanizmas gali turėti įtakos, kodėl TBI pagreitina AD. Jie spėja, kad didėjančių dviejų tos pačios sistemos komponentų derinys (padidėjęs Fis1 TBI ir padidėjęs Drp1 sergant AD) gali sukelti sinergetinį žalingą poveikį, kuris žymiai padidina AD vystymąsi ir sunkumą po to, kai pacientai patyrė TBI.