Ученые восстановили нейроны при повреждении спинного мозга
Восстановление работы нейронов спинного мозга при параличе крайне трудная процедура. Еще недавно казалось, что такое восстановление невозможно: нейроны не работают. Но теперь появилась надежда.
В новом исследовании, проведенном на мышах, группа ученых из Калифорнийского университета, Швейцарского федерального технологического института и Гарвардского университета обнаружила важнейший компонент восстановления функциональной активности после повреждения спинного мозга. Нейробиологи показали, что повторное выращивание определенных нейронов в их естественных целевых областях приводит к восстановлению.
В исследовании, опубликованном в 2018 г. в журнале Nature, группа исследователей определила подход к лечению, который заставляет аксоны — волокна, связывающие нервные клетки и обеспечивающие их коммуникацию, — отрастать после травмы спинного мозга у грызунов. Хотя этот подход приводил к регенерации аксонов при тяжелых поражениях спинного мозга, достижение функционального восстановления оставалось серьезной проблемой.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, группа исследователей поставила перед собой задачу определить, может ли направление регенерации аксонов от определенных популяций нейронов к их естественным целевым областям привести к значимому функциональному восстановлению после травмы спинного мозга у мышей. Сначала с помощью расширенного генетического анализа были определены группы нервных клеток, обеспечивающие улучшение ходьбы после частичного повреждения спинного мозга.
Затем исследователи обнаружили, что простая регенерация аксонов из этих нервных клеток через поврежденный спинной мозг без специального руководства не влияет на восстановление функций. Однако, когда стратегия была усовершенствована и стала включать использование химических сигналов для направленной регенерации этих аксонов к их естественной целевой области в поясничном отделе спинного мозга, в мышиной модели полного повреждения спинного мозга было отмечено значительное улучшение способности ходить.
Направленное восстановление нейронных связей
Визуализация регенерирующих проекций из нижнегрудного отдела спинного мозга, которые проецируются на центры выполнения ходьбы, в цельном спинном мозге. EPFL / Neurorestore
«Наше исследование позволяет понять тонкости регенерации аксонов и требования к функциональному восстановлению после травм спинного мозга», — говорит соавтор работы Майкл Софрониев. — «Это подчеркивает необходимость не только регенерации аксонов при повреждениях, но и активного направления их к естественным целевым областям для достижения значимого неврологического восстановления».
По словам авторов, понимание того, что восстановление проекций определенных популяций нейронов к их естественным целевым областям, открывает большие перспективы для разработки терапии, направленной на восстановление неврологических функций у крупных животных и человека. Однако исследователи также признают сложность стимулирования регенерации на больших расстояниях.
Тем не менее, они делают вывод, что применение принципов, изложенных в их работе, «позволит создать основу для значимого восстановления поврежденного спинного мозга и может ускорить восстановление после других форм травм и заболеваний центральной нервной системы».