Ankstesniuose neurologijos tyrimuose nustatyta, kad pažeidžiant centrinę nervų sistemą (CNS), pavyzdžiui, po insulto ar nugaros smegenų sužalojimų, pažeidimai tampa apsupti naujai daugintų astrocitų kraštų.
Astrocitai yra žvaigždės formos glialinės ląstelės, kurios, kaip žinoma, atlieka daugybę funkcijų, pradedant nuo neurotransmiterių valymo, skatinant sinapsių susidarymą sveikose smegenyse ir baigiant atsaku į sužalojimą ir ligas.
Nors reaktyvių astrocitų dauginimasis aplink pažeistą CNS audinį yra gerai dokumentuotas, unikalios šių ląstelių savybės ir jų indėlis į žaizdų taisymą dar nebuvo atskleistos. Geresnis astrocitų supratimas aplink pažeidimo ribas galėtų padėti sukurti veiksmingesnes ir tikslingesnes gydymo strategijas, skatinančias atsigavimą po traumų ar insultų.
Kalifornijos universiteto Los Andžele mokslininkai neseniai atliko tyrimą, kurio tikslas buvo geriau suprasti astrocitų reakciją į CNS audinių pažeidimus. Jų išvados paskelbtos m Gamtos neuromokslairodo, kad suaugusioms pelėms patyrus nugaros smegenų sužalojimus ar insultus, 90% aplink jų pažeidimus esančių kraštą formuojančių astrocitų yra gaunami iš proliferuojančių vietinių astrocitų, o 10% – iš oligodendrocitų progenitorinių ląstelių.
„Be nervinių ląstelių, smegenyse ir nugaros smegenyse yra kitų tipų ląstelių, kurios yra svarbios palaikomoms funkcijoms ir atsakui į sužalojimus, infekcijas ir ligas“, – „Medical Xpress“ sakė Michaelas Sofroniew, šio straipsnio bendraautorius. „Astrocitai yra vienas iš tokių ląstelių tipų. Iki šiol (pastaruosius 25 metus) šie kiti ląstelių tipai, įskaitant astrocitus, buvo iš esmės ignoruojami ir jų vaidmuo buvo menkai suprantamas.”
Anksčiau buvo manoma, kad astrocitai neleidžia nervinėms ląstelėms ataugti po traumų ar insultų. Šis ankstesnis įsitikinimas buvo tai, kas iš pradžių įkvėpė Sofroniewą ir jo kolegas ištirti šias ląsteles, tačiau jų tyrimai parodė, kad tai toli gražu nėra realybė.
Tiesą sakant, du ankstesni jų straipsniai buvo paskelbti Gamta 2016 ir 2018 m. pateikė eksperimentinius įrodymus, rodančius priešingai. Vietoj to, kad būtų išvengta pažeistų nervų ląstelių ataugimo, komanda nustatė, kad astrocitai gali palaikyti ląstelių ataugimą ir pažeidimų atstatymą po traumų.
„Dabartinis tyrimas tęsiasi nuo šio ankstesnio darbo ir išsamiai išnagrinėja, kodėl ir kaip astrocitai reaguoja į audinių pažeidimus”, – paaiškino Sofroniew. „Mes parodome, kad reaguodami į insultą ar trauminį sužalojimą, astrocitai dauginasi ir sudaro neuroprotekcines ribas aplink pažeistas vietas.
„Šios naujai sukurtos astrocitų ribos padeda apsaugoti šalia esančius nepagailėtus neuronus, apsupdamos uždegimines ląsteles, kurios įsiskverbia į pažeistą vietą, kad išvalytų šiukšles ir apsaugotų nuo infekcijos.
Aplink pažeidimus susidariusios ribos iš esmės apgaubia uždegimines ląsteles, neleidžiant joms plisti ir pažeisti išsaugotas nervines ląsteles. Taigi astrocitai, sudarantys šias sienas, dabar vadinami „žaizdų taisymo astrocitais“.
Kaip dalį savo neseniai atlikto tyrimo, Sofroniew ir jo kolegos nusprendė ištirti, kaip suaugusių pelių galvos ir nugaros smegenų astrocitai reaguoja į audinių pažeidimus. Norėdami tai padaryti, jie naudojo metodų derinį, kuris leido jiems atlikti histologinius audinių skyrius ir biochemines genų ekspresijos analizes.
„Daugelį metų astrocitai buvo laikomi žalingomis ląstelėmis po trauminio sužalojimo, insulto ar ligos”, – sakė Sofroniew. „Priešingai, mūsų išvados rodo, kad astrocitai atlieka neuroprotekcines funkcijas daugelyje sutrikimų kontekstų. Yra naujų užuominų, kad kai kurios iš šių funkcijų tampa mažiau veiksmingos senstant arba esant tam tikroms ligoms.”
Tyrėjų surinkti rezultatai rodo, kad suaugusiai pelei patyrus insultą ar CNS pažeidimą, vietiniai subrendę astrocitai nediferencijuoja, dauginasi ir genetiškai perprogramuojami, kad atliktų tam tikras funkcijas.
Dėl šių procesų molekulės, susijusios su astrocitų ir neuronų sąveika, yra sumažintos, o molekulės, sąveikaujančios su imuninėmis ląstelėmis ir susijusios su žaizdų gijimu, yra reguliuojamos.
Šie stebėjimai padeda suprasti astrocitus ir jų vaidmenį taisant CNS pažeidimus. Ateityje jie galėtų sudaryti sąlygas tolesniems tyrimams, sutelkiant dėmesį į žaizdų taisymo astrocitų ypatybes, o tai gali lemti svarbesnius atradimus.
„Supratus pagrindinę astrocitų funkcijų biologiją reaguojant į traumą ir insultą ir galiausiai supratus, kaip šias reakcijas reguliuoja molekuliniai signalai, galima nustatyti naujus terapinius tikslus, kurie gali pagerinti rezultatus“, – pridūrė Sofroniew.
„Kitas mūsų tikslas bus nustatyti signalines molekules, kurios reguliuoja žaizdų taisymą astrocitais po trauminio sužalojimo ar insulto ir kurios gali būti skirtos pagerinti žaizdų taisymą taupant daugiau funkcinių audinių ir taip pagerinant rezultatą.”