Ученые из Фонда Шампалимо в Португалии открыли новый механизм, с помощью которого нейроны и глия объединяют усилия, чтобы ускорить регенерацию нейронов после травмы головного мозга, сообщает пресс-служба фонда. Подробно открытие описано в журнале Developmental Cell.
«Мы выяснили, как нейральные стволовые клетки чувствуют повреждение и рекрутируются для восстановления тканей. Эти результаты могут стать первым шагом к разработке лекарств, способствующих образованию новых нейронов после повреждения головного мозга», — сказала старший автор исследования Криста Райнер.
Одним из самых разрушительных последствий инсульта и черепно-мозговой травмы является то, что нейроны, которые мы теряем, никогда не заменяются. Это означает, что – в зависимости от места повреждения – у пациентов могут нарушиться важнейшие двигательные или когнитивные функции, такие как речь и память.
Но у мозга есть способность производить новые нейроны. Он содержит запасы особых клеток, называемых нейральными стволовыми клетками, которые частично активируются в ответ на повреждение тканей. Но, в то время как многие клетки начинают процесс регенерации, полная активация происходит только у небольшой части стволовых клеток. В результате образуется мало новых нейронов, а выживает еще меньше. Вместо этого поврежденный участок заполняется обычным типом клеток мозга – глией, которая функционирует как «клей» нервной системы.
Чтобы понять, как работает нейронная регенерация, команда обратилась к животным моделям мух и мышей. Как и у человека, в их мозге также есть нервные стволовые клетки. «Кроме того, многие сигнальные молекулы и формы межклеточной коммуникации являются общими для людей, мух и мышей», объясняют авторы работы.
Ученые обратили внимание на молекулу, которая встречается только в поврежденной области мозга. Swim — белок-транспортер, который буквально «плавает» по тканям, помогая молекулам, действующим локально, распространяться. Эксперименты покажи, что Swim несет молекулу Wg/Wnt, активатор нейральных стволовых клеток у мух и млекопитающих. Исследователи обнаружили Wg в нейронах в поврежденной области и пришли к выводу, что сами нейроны ощущают повреждение ткани и реагируют на него, пытаясь послать сигнал пробуждения спящим нервным стволовым клеткам.
Выяснилось, что когда уровень кислорода падает в поврежденной области мозга, в действие вступает определенный тип глиальных клеток. Эти клетки продуцируют Swim и отправляют его во внеклеточное пространство. Затем транспортер инкапсулирует Wg и переносит его к ближайшей стволовой клетке, фактически включая ее. Так нейроны и глия в пораженной области мозга работают вместе, способствуя восстановлению тканей.
Теперь, когда ученым известно, кто является ключевыми игроками в восстановлении нейронов и как они общаются друг с другом, они могут ускорить регенерацию нейронов. После того, как подтвердится, что аналогичный механизм существует и у людей.
[Фото: RHINER LAB, THE CHAMPALIMAUD FOUNDATION]
