Центральная нервная система (ЦНС) взрослого человека обладает ограниченной способностью к самовосстановлению. Отрезанные аксоны ЦНС обычно не восстанавливаются.
Аксон — это отросток нейрона, по которому нервные импульсы поступают от тела нейрона и его отростков к нервным, мышечным, железистым клеткам. Совокупность нескольких аксонов образуют нерв, он окружённых оболочкой из соединительной ткани.
В настоящее время нет эффективных методов лечения, предназначенных для повышения жизнеспособности нейронов и облегчения регенерации аксонов и, в конечном итоге, восстановления утраченных неврологических функций. Такие нарушения наблюдается у людей, пострадавших от травматического повреждения ЦНС, рассеянного склероза, инсульта и других неврологических расстройств.
«Умирающие нервные клетки обычно не заменяются, а поврежденные нервные волокна обычно не восстанавливаются, что приводит к необратимым неврологическим нарушениям», — сказал профессор Бенджамин Сигал (отделение неврологии, Медицинский центр Векснера Университета штата Огайо, США).
В связи с этим было проведено исследование с целью попытаться вылечить поврежденные нейроны и таким образом избавиться от тяжелых расстройств. При этом ученые сделали прорывное открытие в медицине, дав надежду миллионам людей, пострадавших от этих заболеваний.
Результаты этого исследования опубликованы 29 мая 2024 года в научном журнале nature immunology в статье "Поляризованные цитокинами альтернативно активированные нейтрофилы костного мозга стимулируют регенерацию аксонов" - "Cytokine polarized, alternatively activated bone marrow neutrophils drive axon regeneration" https://www.nature.com/articles/s41590-024-01836-7
Ученые обнаружили, что клетки костного мозга можно превратить в мощное лечебное средство.
Было показано, что лейкоциты - нейтрофилы - костного мозга мыши и человека при поляризации (изменении заряда их мембраны) комбинацией определённых цитокинов приобретают способность стимулировать рост аксонов нервных клеток, образующих нервы.
Цитокины — это сигнальные белковые молекулы, которые продуцируются преимущественно клетками иммунной системы человека, в основном, лимфоцитами.
Нейтрофилы являются частью врожденного иммунитета. Определённые цитокины - это рекомбинантный интерлейкин-4 (IL-4) и гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF).
Ученые указывают, что адаптивный перенос IL-4/G-CSF-поляризованных нейтрофилов костного мозга в экспериментальные модели повреждения ЦНС вызвал существенную регенерацию аксонов в зрительном нерве и спинном мозге.
Было показано, что эти клетки, полученные от доноров, успешно заставляли нейроны регенерировать свои аксоны, и даже утроили выживаемость нервных клеток, подвергшихся стрессу.
Авторы статьи пишут, что эти результаты имеют далеко идущие последствия для будущего развития терапии неврологических расстройств на основе аутологичных (своих) миелоидных клеток костного мозга, которая может приблизить их к эффективным решениям устранения повреждений ЦНС.
«Благодаря успеху этих лабораторных экспериментов наше внимание теперь смещается на предоставление этих новых методов клеточной терапии пациентам, которые в них нуждаются" - говорит соавтор статьи доктор медицинских наук Эндрю Сас (отделение неврологии, Медицинский центр Векснера Университета штата Огайо, США).
«Наша конечная цель — разработать методы лечения с использованием этих специальных клеток, чтобы обратить вспять повреждения зрительного нерва, головного и спинного мозга, тем самым восстанавливая утраченные неврологические функции», — сказал старший автор исследования профессор Бенджамин Сигал.