Fehérjeszabályozás Az új idegek lassan növekednek
2011.12.02 18:11 | szerző: Schmidt Veronika, Die Presse
Minden idegsejt, amelyet elveszít, amikor berúg, örökre eltűnt. Az idegsejtek felnőttkorban már nem szaporodhatnak. ”Ezt a mondatot 15 évvel ezelőtt még hallották az egyetemen - figyelmeztetést adott ki a neurobiológiai professzor. Abban az időben a dogma a következő volt: Az idegsejtek nem alakulhatnak ki újra. De tíz évvel ezelőtt a kutatók felfedezték, hogy vannak olyan kis régiók az agyban, ahol az őssejtek biztosítják az agysejtek feltöltését.
A stroke után szenvedő embereknél például idegsejteket találtak az érintett agyi régióban, amelynek molekuláris szerkezete hasonló az „újonnan született” idegsejtekéhez. Az agy a "központi idegrendszer" része - a gerincvelővel együtt. Ezekben a komplex összekapcsolási központokban nemcsak új idegsejtek képződése válik megnehezítetté felnőttkorától, a sérült idegsejtek regenerálása vagy rendkívül lassú, vagy egyáltalán nem. A regeneráció hiányának legismertebb példája a gerincvelő sérülései utáni paraplegia: Miért nem gyógyulnak meg a gerincvelő idegei, miközben a karvágás nemcsak a megszakadt bőr- és izomsejteket teszi lehetővé, de az idegsejtek is visszanőnek?
"Drámai különbséget kell tennie a perifériás idegrendszer és a központi idegrendszer között" - mondja Robert Schmidhammer, a bécsi Ludwig Boltzmann Kísérleti és Klinikai Traumatológiai Intézet munkatársa. A perifériás idegrendszerben, amelynek hálózata végigfut testünkön, a dogma továbbra is érvényes, hogy itt nem alakulhatnak ki új sejtek. (Kicsit meginghat: az első, bizonytalan jelek arra, hogy itt lehetnek valami őssejtek, Olaszországból származnak.)
Regeneráció a periférián. Ehelyett a sérült idegrostok regenerációja jobban működik a perifériás idegrendszerben. A központi idegrendszerben, amelyben sok idegsejt fekszik egymás mellett, és több milliárd kapcsolat (szinapszis) köti össze őket, szigorúan szabályozzák a növekedési faktorokat. "Ha túl sok idegrost képződik itt, és helytelen kapcsolatok lépnek fel, ez súlyos betegségekhez vezethet" - mondja Barbara Hausott, a MedUni Innsbruck munkatársa. Különösen a fejlődésben, ahol sok idegkapcsolat kihajt és növekszik, rendkívül erős az irányítás, amely megfékezi a túlnövekedést. Ezek a „fék” fehérjék később is aktívak, és megakadályozzák a sejtek növekedését az agyban és a gerincvelőben.
Ezenkívül a központi idegrendszer gyorsan befogadja a sérült területeket, így a károsodás korlátozott marad: glia hegek képződnek - ez egy másik oka annak, hogy a gerincvelő sérülései alig gyógyíthatók. A München melletti Max Planck Neurobiológiai Intézet kutatói nemrégiben reménysugarat ígértek: Megállapították, hogy a taxol kemoterápiás anyag nemcsak a rák ellen, hanem a gerincvelő sérülésein is segít. A gyógyszer úgy rendezi az idegsejtek belső szerkezetét, hogy a megszakadt rostok újra növekedhessenek. Január végén a csapat arról számolt be, hogy a patkányok paraplegia után újra megtanultak járni.
Más a perifériás idegrendszerben, amelyben az idegsejtek sejttestei a gerincvelő közelében helyezkednek el, és elágazásaik (axonjaik) szállítják az információt a különböző szövetekbe.
Ha itt valamit átvágnak, az axonnak a sejttesttől távol eső része elsorvad, de a gerincvelő közelében lévő idegrészben olyan folyamatok indulnak el, amelyek ismét lehetővé teszik a növekedést: „Az embereknél az axonok napi egymilliméter körüli sebességgel nőnek. Patkányokban három-négyszer olyan gyors. Az embereknél például három hónapba telik, amíg az idegrostok az alkarról az ujjhegyekre visszanőnek ”- magyarázza Schmidhammer, aki a klinikán minden nap részt vesz a balesetek áldozatainak gondozásában:„ Nem csak az ideg, hanem az egész is. Sérült rendszer: Ha egy ideg megszakad, az általa beidegzett izom meg fog fogyni. Az agyban a testrész funkcionális egységei megváltozhatnak. Ezért meg kell értenünk a rendszert és egészként kell kezelnünk. "
Tehát a sebészek sok kérdést feltesznek maguknak a műtét előtt: Melyik sérülés melyik területen van? Megszakadt az ideg? Áthidalható ez műtéti vagy mikrosebészeti úton? Varrható-e az ideg feszültség nélkül? Hogyan lehet beavatkozni a növekedést elősegítő anyagokkal a regeneráció javítása érdekében?
Mivel a levált idegrész meghal, nem szabad elképzelni, hogy varrni, mint forrasztani vagy összekapcsolt kábeleket összekötni: a régi, immár felügyelet nélküli idegzsinór csak a maradék, most újranövő idegrostok számára szolgál útmutatásként - így találja meg a rendeltetési helyét az újranövő axon.
A megszakadt idegrészek közötti kis réseket bioreszorbeálódó csövekkel, nagyobb hibákat idegátültetésekkel lehet áthidalni. Ha az irány nem működik, a sérült axonok különböző irányokban nőnek, és apró, fájdalmas gubancokat (neurómákat) alkotnak.
"Ezért kutatók olyan anyagokat keresnek, amelyek elősegítik az axonok növekedését anélkül, hogy erős ágak képződnének az elváltozás helyén" - magyarázza Hausott: "Csapatunk olyan fehérjéket vizsgált, amelyek pontosan ezt szabályozzák." Ezek az úgynevezett "csírás fehérjék". „: A„ fék ”fehérjékhez tartoznak, amelyek szintén megakadályozzák, hogy túl sok axon keljen ki a központi idegrendszer fejlődésében.
Az Innsbruck-csapat most először tudta megmutatni, hogy a perifériás idegrendszerben lévő Sprouty fehérjék kulcsszerepet játszanak az axon növekedés lassításában. "Az siRNS-sel, a fehérje-szabályozás egyik általános módszerével csökkenteni tudtuk az idegsejtben a csírázott fehérjéket: Ennek eredményeként a sérült axonok - a laboratóriumi sejttenyészetben - kétszer olyan gyorsan növekedtek, mint a kontroll sejtek." körülbelül tíz százalékos növekedési ütem.
„Azt, hogy ez a módszer mennyire alkalmas terápiának, tovább kell vizsgálni.” Mindenesetre nagyon ígéretes, hogy az axonnövekedés még tovább növelhető a klinikán már alkalmazott tényezőkkel való kombináció révén. „A növekedési faktorok széles skálája alkalmazható a sebészek által. Számos anyagot fedeztek fel például más gyógyszerek mellékhatásaként ”- magyarázza Schmidhammer. „De egyelőre nincs olyan gyógymód, amely ígérné: minden rendben lesz.” Mivel az egyes tényezők hatása attól függ, hogy milyen időben és milyen adagban adják be őket. Folytatódik az idegnövekedés könnyen kezelhető szabályozásának „kulcsfontosságú tényezője” keresése.
A központi idegrendszer (CNS)magában foglalja az agyat és a gerincvelőt, amely hosszú zsinórként fut a gerincben. Az agyban vannak olyan kis régiók, amelyek új idegsejteket képesek előállítani. A sérült gerincvelő sejtek azonban nem nőhetnek vissza.
A perifériás idegrendszer (PNS)végigfut a test többi részén: az idegsejtek sejttestei a gerincvelőben vagy annak közelében helyezkednek el. Ágaik (axonjaik) továbbítják az információt az izmokba és más szövetekbe. Ha a perifériás idegzsinór megszakad, a gerincvelőtől távol eső rész atrófia. Az axon többi része visszanőhet.