Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 76. Нейростарости
Проблема восстановления спинного мозга после травмы — одна из самых важных проблем в современной неврологии. И последнее время одним из направлений в этом стала борьба с глиальными рубцами. До недавнего времени считалось, что рубцы, образованные окружающей нейроны глией, создают препятствия для регенерации нейронов. Однако исследование университета Калифорнии в Лос-Анджелесе показало, что ситуация, скорее, обратная. Статья Майкла Софронью, профессора нейробиологии UCLA, и его коллег удостоилась публикации в «большом» Nature.
Авторы работы решили проверить вышеуказанную догму и посмотреть, действительно ли глиальные рубцы мешают регенерации аксонов, а их устранение — помогает восстановиться порванным нервным клеткам.
«Последние два десятка лет мы применяем технологии для того, чтобы предотвратить образование глиальных рубцов, в надежде на формирование нервных волокон, регенерации, и восстановления связи, но никогда не наблюдали при этом какой бы то ни было положительный эффект», — говорит профессор Софронью.
Группа Софронью проводила свои эксперименты на двух типах генно-модифицированных мышей. Первым этапом стала проверка «рубцовой догмы». У одного типа мышей после травмы глиальные рубцы вообще не образовывались, у другого — рассасывались. Авторы наносили травму мышам и при помощи флуоресцентной визуализации следили за нейронами.
Оказалось, что в обоих случаях после травмы, несмотря на то, что рубцы не мешали, аксоны не показывали никаких признаков прорастания сквозь место травмы.
«Это наглядно опровергает предположение о том, что избавление от рубцов позволит случиться спонтанной регенерации аксонов. Фактически, наш опыт намекнул, что рубцы могут играть какую-то позитивную роль в регенерации», — отмечает Софронью.
Второй эксперимент проведён более изящно. Авторы осуществляли стимуляцию регенерации нейронов по методу «кнута и пряника», сначала добавляя в место травмы нейротрофические факторы роста («пряник»), а потом дополнительно его повреждая («кнут»). У нормальных мышей (с рубцами) такой метод вызывал уверенную регенерацию нейронов сквозь травмируемый участок, а вот у «безрубцовых» регенерация оказалась сильно замедленной.
Учёные полагают, что глиальные рубцы выделяют дополнительные факторы роста нервных клеток, которые стимулируют рост аксонов сквозь место травмы, и в данный момент занялись идентификацией этих молекул.
«Методы, используемые на мышиных моделях, не могут быть применены сегодня на реальных пациентах. Но наша работа является важным шагом на пути научной разработки стратегий регенерации нервных волокнон после тяжелых повреждений позвоночника. Она открывает дверь в область исследования, которая заблокировалась неверными догмами», — добавляет Софронью.
Текст: Алексей Паевский
Astrocyte scar formation aids central nervous system axon regeneration
Mark A. Anderson, Joshua E. Burda, Yilong Ren, Yan Ao, Timothy M. O’Shea, Riki Kawaguchi, Giovanni Coppola, Baljit S. Khakh, Timothy J. Deming & Michael V. Sofroniew
Nature 532, 195–200 (14 April 2016)
doi:10.1038/nature17623
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.