Впервые исследователи четко продемонстрировали регенерацию критического типа нервных волокон, которые проходят между головным и спинным мозгом и необходимы для произвольных движений. Регенерация была произведена в месте травмы головного мозга у крыс учеными Калифорнийского университета, Медицинской школы Сан-Диего, и описана в исследовании, которое будет опубликовано в раннем онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Science от 6 апреля. Наук (PNAS).
"Это открытие устанавливает метод регенерации системы нервных волокон, называемых кортикоспинальными моторными аксонами. Восстановление этих аксонов – важный шаг за один день, позволяющий пациентам восстановить произвольные движения после травмы спинного мозга," сказал Марк Тушински, доктор медицинских наук, профессор нейробиологии, директор Центра неврального восстановления Калифорнийского университета в Сан-Диего и невролог из системы здравоохранения Сан-Диего по делам ветеранов.
Кортикоспинальный тракт – это массивная совокупность нервных волокон, называемых аксонами – длинные тонкие выступы нейронов, которые перемещаются между корой головного мозга и спинным мозгом, неся сигналы для движения от головного мозга к телу. Произвольное движение происходит за счет активации верхнего мотонейрона, расположенного в лобной доле мозга и распространяющего свой аксон вниз по спинному мозгу к нижнему мотонейрону. Нижний мотонейрон, в свою очередь, посылает свой аксон мышечным клеткам. При травмах спинного мозга аксоны, которые проходят по кортикоспинальному тракту, отрываются, так что нижние мотонейроны ниже места травмы отсоединяются от головного мозга.
"Предыдущие исследования травм спинного мозга показали регенерацию других систем нервных волокон, которые способствуют движению, но не показали убедительно регенерацию кортикоспинальной системы," – сказал Тушинский, предполагая, что это связано с ограниченной внутренней способностью кортикоспинальных нейронов включать гены, которые обеспечивают регенерацию после травмы. Он добавил, что без регенерации кортикоспинальных аксонов сомнительно, будет ли функциональное восстановление достижимо у людей.
Команда Калифорнийского университета в Сан-Диего достигла кортикоспинальной регенерации путем генетической инженерии поврежденных нейронов для сверхэкспрессии рецепторов для типа фактора роста нервной системы, называемого нейротрофическим фактором мозга (BDNF). Фактор роста был доставлен к месту поражения головного мозга у травмированных крыс. Там аксоны – поскольку они теперь экспрессируют trkB, рецептор BDNF – были способны реагировать на фактор роста и регенерировать в месте повреждения. В отсутствие сверхэкспрессии trkB регенерация не происходила.
Хотя функциональное восстановление у животных не оценивалось, новое исследование впервые показывает, что регенерация кортикоспинальной системы, которая обычно не поддается лечению, может быть достигнута в месте поражения головного мозга.
"Следующим шагом будет попытка сделать это в месте повреждения спинного мозга, как только мы получим травмированные нейроны, чтобы направить рецептор фактора роста вниз по аксону в спинной мозг," сказал Тушинский, добавив, что исследовательская группа Калифорнийского университета в Сан-Диего сейчас работает над этим. "Затем мы оценим, приведет ли регенерация кортикоспинальных нервных волокон к функциональному восстановлению и восстановлению движений на животных моделях."
Эта работа основана на другом исследовании лаборатории Тушинского, опубликованном в выпуске журнала Nature Medicine от 8 февраля 2009 г., в котором сообщается, что BDNF также обладает потенциалом в качестве терапии для уменьшения потери клеток мозга при болезни Альцгеймера.
Источник: Калифорнийский университет в Сан-Диего (новости: в Интернете)