Naukowcy regeneracji neuronów u myszy z uszkodzeniem rdzenia kręgowego i uszkodzeniem nerwu wzrokowego

Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z Lewisa Katz School of Medicine Temple University (LKSOM) pokazuje jednak, że zyski w odzyskiwaniu funkcjonalnego z tych urazów mogą być możliwe dzięki cząsteczki zwanej Lin28, który reguluje wzrost komórek. W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Molecular Therapy, naukowcy Temple opisać zdolność Lin28, gdy wyrażone powyżej swoich normalnych poziomów, do paliwa aksonu odrastania u myszy z uszkodzenia rdzenia kręgowego lub nerwu uszkodzenia nerwu, umożliwiające naprawę sieci komunikacyjnej organizmu.

„Nasze badania pokazują, że Lin28 jest głównym regulatorem regeneracji aksonów i obiecującym celem terapeutycznym dla urazy ośrodkowego układu nerwowego”, wyjaśnia Shuxin Li, MD, PhD, profesor anatomii i biologii komórki i w Shriners Hospitals Pediatric Research Center w Lewis Katz School of Medicine na Uniwersytecie Temple i starszy badacz w nowym badaniu. Badanie jest pierwszym w celu wykazania zdolności regeneracyjne Lin28 regulacji w górę w uszkodzonym rdzeniu kręgowym zwierząt.

„Mamy zainteresował się Lin28 jako cel do regeneracji neuronów, ponieważ działa jako strażnika aktywności komórek macierzystych”, powiedział dr Li. „To steruje przełącznik, który utrzymuje komórki macierzyste lub pozwala im odróżnić potencjalnie przyczynić się do działań, takich jak regenerację aksonów.”

W celu zbadania wpływu Lin28 na aksonów odrastania dr Li i wsp opracowany mysi model, w którym zwierzęta ekspresji dodatkowego Lin28 w niektórych tkankach. W przypadku w pełni rozwiniętych, zwierzęta podzielono na grupy o przedłużonym uszkodzenie rdzenia kręgowego lub urazu nerwu dróg nerwowych, które łączą się z siatkówki w oku.

Inny zestaw dorosłych myszy, z normalną Lin28 ekspresyjnych i podobnych urazów, dano zastrzyki wektora wirusowego (rodzaj nośnika) dla Lin28 zbadać bezpośredni wpływ cząsteczki dotyczące naprawy tkanek.

Extra Lin28 stymulowane dalekobieżnego regenerację aksonów we wszystkich przypadkach, chociaż najbardziej dramatyczne efekty obserwowano po wstrzyknięciu po kontuzji z Lin28. U myszy z uszkodzeniem rdzenia kręgowego, zastrzyku Lin28 spowodowało wzrost aksonów do więcej niż trzy milimetry poza obszar uszkodzenia aksonów, zaś u zwierząt z uszkodzeniem nerwu wzrokowego aksony odrósł całą długość przewodu nerwu. Ocena zdolności sensoryczne i spacerowych po leczeniu Lin28 wykazały znaczną poprawę koordynacji i czucia.

„Zaobserwowaliśmy wiele aksonu odrastania, co może być bardzo istotne klinicznie, gdyż nie ma obecnie terapie regeneracyjne urazie rdzenia kręgowego lub uszkodzenia nerwu wzrokowego,” Dr Li wyjaśnił.

Jednym z jego celów w najbliższej perspektywie jest określenie bezpiecznych i skutecznych sposobów na uzyskanie Lin28 do uszkodzonych tkanek u ludzi. Aby to zrobić, jego zespół naukowców będą musiały opracować wektor lub system nośny dla Lin28, który może być wstrzykiwany systemowo, a następnie doskonalić się na uszkodzonych aksonów dostarczyć bezpośrednio do terapii wielu populacjach uszkodzonych neuronów.

Dr Li dalej chce odszyfrować dane cząsteczkowych w Lin28 szlaku sygnalizacji. „Lin28 wiąże ściśle z innymi cząsteczkami wzrostu sygnalizacji, i podejrzewam, że wykorzystuje wiele ścieżek do regulacji wzrostu komórek,” wyjaśnił. Te inne molekuły mogą potencjalnie być pakowane razem z Lin28 do naprawy neuronów pomocy.

Inni badacze przyczyniające się do pracy to Fatima M. Nathan Yosuke Ohtake, Shuo Wang, Xinpei Jiang, Armin Sami, Hua Guo Shriners Szpitale Pediatric Research Center i Zakład Anatomii i Biologii komórkowej na Lewisa Katz School of Medicine; Feng-Quan Zhou, Klinika Chirurgii Ortopedycznej i The Solomon H. Snyder Department of Neuroscience w Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore.

Badania zostały w części przez Narodowy Instytut Zdrowia przyznaje R01NS105961, 1R01NS079432 i 1R01EY024575 oraz ze środków z Fundacji Badań Shriners.