Wetenskaplikes regenereer neurone wat loop in muise herstel ná verlamming van rugmurgbesering

In 'n nuwe studie in muise het navorsers 'n belangrike komponent vir die herstel van funksionele aktiwiteit na rugmurgbesering ontdek. Die neurowetenskaplikes het getoon dat die hergroei van spesifieke neurone na hul natuurlike teikenstreke gelei het tot herstel, terwyl ewekansige hergroei nie effektief was nie.

In 'n 2018-studie wat in Nature gepubliseer is, het die span 'n behandelingsbenadering geïdentifiseer wat aksone, die klein vesels wat senuweeselle verbind en hulle in staat stel om te kommunikeer, te aktiveer om te hergroei na rugmurgbesering by knaagdiere. Maar selfs al het daardie benadering suksesvol gelei tot die herlewing van aksone oor ernstige rugmurgletsels, het die bereiking van funksionele herstel 'n beduidende uitdaging gebly.

Vir die nuwe studie, wat hierdie week in Science gepubliseer is, het die span daarop gemik om te bepaal of die regenerasie van aksone van spesifieke neuronale subpopulasies na hul natuurlike teikengebiede kan lei tot betekenisvolle funksionele herstel na rugmurgbesering by muise. Hulle het eers gevorderde genetiese analise gebruik om senuweeselgroepe te identifiseer wat loopverbetering moontlik maak ná 'n gedeeltelike rugmurgbesering.

Die navorsers het toe bevind dat bloot die regenereer van aksone van hierdie senuweeselle oor die rugmurgletsel sonder spesifieke leiding geen impak op funksionele herstel gehad het nie. Toe die strategie egter verfyn is om die gebruik van chemiese seine in te sluit om die herlewing van hierdie aksone aan te trek en na hul natuurlike teikengebied in die lumbale rugmurg te lei, is beduidende verbeterings in loopvermoë waargeneem in 'n muismodel van volledige rugmurgbesering.

"Ons studie bied deurslaggewende insigte in die ingewikkeldhede van akson-herlewing en vereistes vir funksionele herstel na rugmurgbeserings," sê Michael Sofroniew, MD, PhD, professor in neurobiologie aan die David Geffen Skool vir Geneeskunde by UCLA en 'n senior skrywer van die nuwe studeer. "Dit beklemtoon die noodsaaklikheid om nie net aksone oor letsels te regenereer nie, maar ook om hulle aktief te lei om hul natuurlike teikenstreke te bereik om betekenisvolle neurologiese herstel te bereik."

Die skrywers sê om te verstaan ​​dat die hervestiging van die projeksies van spesifieke neuronale subpopulasies na hul natuurlike teikenstreke beduidende belofte inhou vir die ontwikkeling van terapieë wat daarop gemik is om neurologiese funksies in groter diere en mense te herstel. Die navorsers erken egter ook die kompleksiteit van die bevordering van wedergeboorte oor langer afstande in nie-knaagdiere, wat strategieë met ingewikkelde ruimtelike en tydelike kenmerke noodsaak. Tog kom hulle tot die gevolgtrekking dat die toepassing van die beginsels wat in hul werk uiteengesit is, "die raamwerk sal ontsluit om betekenisvolle herstel van die beseerde rugmurg te bewerkstellig en herstel kan bespoedig na ander vorme van sentrale senuweestelselbesering en -siekte."

Die navorsingspan het wetenskaplikes van NeuroX Institute, Skool vir Lewenswetenskappe, Switserse Federale Instituut vir Tegnologie (EPFL) ingesluit; die Departement Neurochirurgie, Lausanne Universiteitshospitaal (CHUV) en Universiteit van Lausanne (UNIL), Sentrum vir Intervensionele Neuroterapieë (NeuroRestore); Wyss Sentrum vir Bio- en Neuro-ingenieurswese; Departement van Kliniese Neurowetenskap, Lausanne Universiteit Hospitaal (CHUV) en Universiteit van Lausanne; Departemente Bio-ingenieurswese, Chemie en Biochemie, Universiteit van Kalifornië, Los Angeles; Bertarelli-platform vir geenterapie, Switserse Federale Instituut vir Tegnologie; Brain Mind Institute, Skool vir Lewenswetenskappe, Switserse Federale Instituut vir Tegnologie; M. Kirby Neurobiologie Sentrum, Departement Neurologie, Boston Kinderhospitaal, Harvard Mediese Skool, Boston; Departement Neurobiologie, David Geffen Skool vir Geneeskunde, Universiteit van Kalifornië, Los Angeles.

Hierdie werk is ondersteun deur die Defitech Foundation, Wings for Life, Riders4Riders, Wyss Centre for Bio and Neuroengineering, Swiss National Science Foundation (PZ00P3_185728 tot M.A.A. en PZ00P3_208988 aan J.W.S.); die Morton Cure Paralysis Foundation (na M.A.A); die ALARME-stigting (aan M.A.A. en G.C); die Dr. Miriam en Sheldon G. Adelson Mediese Stigting (aan M.V.S., Z.H. en T.J.D.); Wings for Life (M.A.A., M.V.S., M.A.S. en M.M); Holcim-Stiftung-stigting (aan J.W.S.); en die Kanadese Instituut vir Gesondheidsnavorsing (aan J.W.S.). Ons is dankbaar teenoor J. Ravier en M. Burri vir die illustrasies en aan L. Batti en I. Gantar van die Advanced Lightsheet Imaging Centre (ALICe) by die Wyss Sentrum vir Bio- en Neuro-ingenieurswese, Genève. Befondsing: Hierdie werk is gedeeltelik ondersteun deur gebruik te maak van die hulpbronne en dienste van die Gene Expression Core Facility, en die Bertarelli-platform vir geenterapie by die Skool vir Lewenswetenskappe van EPFL.

bron: University of California - Los Angeles Health Sciences. "Scientists regenerate neurons that restore walking in mice after paralysis from spinal cord injury." ScienceDaily. ScienceDaily, 21 September 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230921154413.htm>.