Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Mielina, znany inhibitor wzrostu, może pomagać w regeneracji komórek nerwowych

Recommended Posts

Uszkodzenie rdzenia kręgowego często kończy się paraliżem. W ostatnich latach naukowcy próbują wykorzystywać komórki macierzyste do naprawy i zastąpienia uszkodzonych komórek nerwowych. Tutaj jednak pojawia się wiele problemów, w tym problem z mieliną, substancją izolującą proteiny i lipidy, która pomaga w przekazywaniu impulsów nerwowych w zdrowych dorosłych włóknach, ale jednocześnie powstrzymuje wzrost nowych neuronów.

W najnowszym numerze Science Translational Medicine naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego poinformowali, że u dorosłych szczurów mielina pomagała we wzroście aksonów w komórkach prekursorowych neuronów (NPC) oraz indukowanych pluripotencjalnych neuronalnych komórek macierzystych.

"To naprawdę ważne odkrycie, bo mielina jest silnym inhibitorem regeneracji aksonów w dojrzałych komórkach. Okazuje się jednak, że w komórkach prekursorowych i indukowanych pluripotencjalnych komórkach macierzystych nie ma takiego działania", mówi główny autor badań, profesor Mark Tuszynski z UC San Diego.

Uczony, wraz z kolegami z Niemiec i Singapuru, najpierw obserwował wzrost komórek umieszczonych w szalkach Petriego na substracie z mieliny. Gdy dały one dobre wyniki, wykorzystano szczury z uszkodzonym rdzeniem kręgowym i po podaniu im wspomnianych komórek zaobserwowali, że w istocie białej pojawiło się więcej aksonów niż w istocie szarej, a ich wzrost był preferencyjnie powiązany z obecnością mieliny.

Gdy z mieliny usunięto niektóre molekuły, o których wiadomo, że silnie powstrzymują rozwój aksonów, udało się zidentyfikować molekułę, nazwaną regulatorem ponownego wzrostu neuronów 1 (reneuronal growth regulator 1), Negr1, która wydaje się działać pomiędzy mieliną a aksonami, pozwalając na wzrost aksonów. Wydaje się, że molekuła ta odgrywa znaczącą rolę podczas rozwoju embrionalnego, gdy bardzo szybko zwiększa się liczba neuronów, ale zanim jeszcze mielina zaczyna wywierać swój hamujący wpływ.

Gdy w miejscu uszkodzenia rdzenia kręgowego wstrzyknęliśmy neuronalne komórki macierzyste, pojawiły się tysiące nowych aksonów, które rozprzestrzeniły się na odległość do 50 milimetrów. Z drugiej strony, gdy dorosłe aksony pobudziliśmy do wzrostu, pojawiło się zaledwie 100 aksonów na odległości jednego milimetra. To pokazuje, dlaczego aksony z komórek macierzystych są znacznie lepsze w naprawie uszkodzeń niż znajdujące się na miejscu uszkodzenia dorosłe aksony, dodaje profesor Tuszyński.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Adam Gorlitsky, sparaliżowany od pasa w dół mieszkaniec Południowej Karoliny, pobił rekord świata w biegu maratońskim w egzoszkielecie. Gorlitsky wziął udział w Charleston Marathon. Przebycie całego dystansu zajęło mu 33 godziny, 50 minut i 23 sekundy. Tym samym pobił rekord z 2018 roku kiedy to Simon Kindleysides przebiegł Maraton Londyński w ciągu 36 godzin 46 minut.
      Gorlitsky wystartował w czwartek wieczorem, a na mecie stawił się w sobotę rano. W tym czasie nie spał. Było to jego drugie podejście do maratonu. W ubiegłym roku wystartował w Los Angeles, ale zrezygnował na 28. kilometrze.
      Zawodnik przyznał, że od roku myślał o pobiciu rekordu świata. W końcu mu się udało. Przyznał, że jest pełen podziwu dla Simona Kindleysidesa. Przekonał się bowiem, jak wielkim wyzwaniem jest przebycie ponad 40 kilometrów w egzoszkielecie.
      Rekordzista powiedział, że wytrwał tylko dzięki olbrzymiemu wsparciu. Maraton odbywał się w moim rodzinnym mieście, więc wielu ludzi przyszło, by przejść z nami kawałek. To wyzwala taką adrenalinę, że nawet gdy byłem zmęczony energia innych pozwalała mi iść, mówi Gorlitsky.
      Mężczyzna został sparaliżowany w wyniku wypadku samochodowemu, jakiemu uległ w 2005 roku. Po 10 latach od wypadku dzięki egzoszkieletowi stanął na nogi. W 2016 roku został pierwszym sparaliżowanym człowiekiem, który wziął udział w Cooper River Bridge Run. Przebycie 10-kilometrowej trasy zajęło mu niemal 7 godzin. Po tym wydarzeniu założył niedochodową organizację I GOT LEGS, której celem jest poprawa jakości życia osób niepełnosprawnych.
      Obecnie Gorlitsky bierze udział w przedsięwzięciu o nazwie „One Million Steps Tour”. To wyzwanie, którego uczestnicy przechodzą robią 10 000 kroków dziennie przez 100 kolejnych dni.
      Dotychczas Gorlitsky wziął udział w niemal 50 biegach na terenie całych Stanów Zjednoczonych. Teraz jego celem jest stanięcie twarzą w twarz z człowiekiem, któremu odebrał tytuł najszybszego maratończyka w egzoszkielecie. Chciałbym zmierzyć się z Simonem w wyścigu. Byłoby wspaniale rywalizować z nim podczas Maratonu Londyńskiego, mówi Gorlitsky.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badając wpływ sejsmiki refleksyjnej na życie morskie, australijscy naukowcy odkryli, że air gun, źródło sejsmiczne wykorzystywane do obrazowania struktur geologicznych, uszkadza narządy zmysłowe i odruch postawy langust Jasus edwardsii.
      Badania sfinansował rząd australijski. Ich wyniki ukazały się właśnie w piśmie Proceedings of the Royal Society B.
      Dr Ryan Day z Uniwersytetu Tasmanii opowiada, że naukowcy wystawiali J. edwardsii na oddziaływanie sygnałów air guna podczas testów terenowych w Storm Bay. Badano ich wpływ na narząd równowagi - statocystę.
      O ile wpływ air gunów na walenie i ryby jest dość dobrze zbadany, oddziaływania na morskie bezkręgowce, np. na langustowate [...] czy kałamarnice, poznano o wiele słabiej. Zdecydowaliśmy, że będziemy badać J. edwardsii, bo mają one dużą wartość połowową i są ważną częścią ekosystemów morskich.
      Po wystawieniu langust na oddziaływanie odpowiednika sygnału komercyjnego air guna o zasięgu 100-500 m okazało się, że u zwierząt występowały znaczące i utrzymujące się uszkodzenia statocysty [wici komórek czuciowych] oraz odruchów prostowania.
      Do uszkodzenia dochodziło w czasie ekspozycji. Utrzymywało się ono co najmniej rok i nie ustępowało po linieniu.
      Nie wiadomo, jaki jest wpływ ekologiczny tego zjawiska, na pewno jednak zaburza ono funkcjonowanie J. edwardsii.
      Air gun jest źródłem impulsowym, niszczącym i głębinowym. Fala sejsmiczna jest generowania wskutek gwałtownej dekompresji sprężonego gazu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W płynie osierdziowym wykryto nieznaną populację komórek. Naukowcy z Uniwersytetu w Calgary uważają, że można ją będzie wykorzystać do leczenia uszkodzeń serca. Wyniki badania ukazały się w piśmie Immunity.
      Kanadyjczycy stwierdzili, że makrofagi Gata6+ z jamy osierdziowej pomagają w leczeniu uszkodzonego mysiego serca. Komórki te wykryto w płynie osierdziowym gryzoni z uszkodzeniami serca.
      Później te same komórki znaleziono w analogicznej sytuacji w ludzkim worku osierdziowym, co potwierdza, że makrofagi Gata6+ można by wykorzystać w ramach nowej terapii u pacjentów z chorobami serca.
      Naukowcy dodają, że dotąd kardiolodzy nigdy nie badali możliwości, że komórki z bezpośredniego otoczenia serca uczestniczą w zdrowieniu i naprawie serca po urazie.
      Odkrycie nieznanych komórek, które mogą pomóc w naprawie uszkodzonego mięśnia sercowego, otwiera drogę nowym terapiom dla milionów osób cierpiących na choroby kardiologiczne - podkreśla prof. Paul Fedak.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki macierzyste łożyska, zwane Cdx2, regenerują komórki serca po zawale, donoszą naukowcy z Icahn School of Medicine. Ich odkrycie może przyczynić się do powstania nowych standardów leczenia chorób kardiologicznych.
      Dotychczas sądzono, że komórki Cdx2 regenerują jedynie łożysko podczas wczesnego rozwoju embrionalnego. Nigdy nie wykazano ich zdolności do regenerowania innych organów, dlatego to takie ekscytujące. Odkrycie to może przyczynić się do powstania terapii regeneracji innych organów niż serce. One są superbohaterami świata komórek macierzystych w tym sensie, że potrafią namierzyć miejsce uszkodzenia i dotrzeć bezpośrednio do niego podróżując wzdłuż układu krążenia oraz potrafią uniknąć odrzucenia przez układ odpornościowy gospodarza, mówi główna autorka badań, doktor Hina Chaudhry.
      Już wcześniej specjaliści z Mount Sinai zauważyli, że różnorodna populacja komórek macierzystych z mysiego łożyska pomaga w naprawie uszkodzonego serca ciężarnej myszy. Podczas najnowszych badań wykazali, że komórki macierzyste z łożyska wędrują bezpośrednio do miejsca uszkodzenia i tam zmieniają się w komórki serca. Celem naukowców było zbadanie, które konkretnie komórki biorą udział w regeneracji serca. Na początku przyjrzeli się komórkom Cdx2, gdyż były one najczęściej występującymi komórkami podczas wcześniejszych badań. Odkryli, że to właśnie Cdx2 stanowią aż 40% wszystkich komórek biorących udział w regeneracji mięśnia sercowego.
      Aby przetestować właściwości Cdx2 naukowcy wywołali atak serca u trzech grup samców myszy. Jednej z nich wstrzyknięto komórki Cdx2 pobrane z łożyska pod koniec ciąży, drugiej wstrzyknięto komórki łożyska, które nie były komórkami Cdx2, a trzeciej podano sól fizjologiczną. Myszy zbadano za pomocą rezonansu magnetycznego natychmiast po ataku serca oraz trzy miesiące po podaniu komórek lub soli fizjologicznej.
      Okazało się, że u wszystkich myszy, którym podano komórki Cdx2 doszło do znaczącej regeneracji mięśnia sercowego. W ciągu trzech miesięcy komórki Cdx2 zdołały migrować bezpośrednio do miejsca uszkodzenia, gdzie utworzyły nowe naczynia krwionośne i kardiomiocyty. U pozostałych dwóch grup myszy nie zauważono żadnych oznak regeneracji.
      Naukowcy zauważyli jeszcze dwie bardzo istotne właściwości Cdx2. Zawierały one wszystkie proteiny embrionalnych komórek macierzystych, co oznacza, że prawdopodobnie mogą regenerować dowolny organ. Ponadto zawierały dodatkowe proteiny, dzięki którym mogły wędrować bezpośrednio do miejsca uszkodzenia, czego zwykłe komórki nie potrafią, ponadto były w stanie unikać układu immunologicznego gospodarza. Po ich wstrzyknięciu nie dochodziło do odrzucenia komórek.
      To kluczowe właściwości dla rozwoju terapii wykorzystujących ludzkie komórki macierzyste. Byliśmy w stanie wyizolować komórki Cdx2 również z ludzkich łożysk. Mamy nawieję, że dzięki temu opracujemy lepsze niż dotychczas metody leczenia mięśnia sercowego. Do tej pory testowano na ludziach terapie z użyciem komórek, o których z góry nie było wiadomo, czy utworzą komórki serca oraz używano komórek embrionów, co rodziło problemy etyczne oraz problemy z ich dostępnością. Tymczasem na całym świecie łożyska się po prostu wyrzuca, co oznacza, że mamy do czynienia z ich niemal niewyczerpanym źródłem, mówi Chaudhry.
      Uzyskane wyniki bardzo nas zaskoczyły. Dotychczas żadne inne komórki nie zmieniały się w warunkach laboratoryjnych w kardiomiocyty. Te nie tylko to robiły, ale dokładnie wiedziały, gdzie doszło do uszkodzenia i tam podążały z krwioobiegiem, dodaje doktor Sangeetha Vadakke-Madathil.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ciągle wibracje powodowane przez chrapanie mogą prowadzić do uszkodzeń górnych dróg oddechowych. To z kolei może powodować zaburzenia połykania i zwiększać ryzyko wystąpienia obturacyjnego bezdechu sennego (OBS).
      Naukowcy z Uniwersytetu w Umeå wykazali, że u chrapiących i pacjentów z bezdechem sennym występują nerwowo-mięśniowe urazy górnych dróg oddechowych. Zachodzą one zarówno na poziomie strukturalnym, jak i molekularnym.
      Szwedzi zaobserwowali także korelacje między chrapaniem i zaburzeniami połykania, a także między uszkodzeniem nerwów i OBS. Naukowcy analizowali białka cytoszkieletu - desminę i dystrofinę - w języczku (łac. uvula) 22 pacjentów, którzy przechodzili zabieg związany z chrapaniem i OBS oraz 10 przedstawicieli grupy kontrolnej.
      Badania pokazują, że ludzie z ciężką postacią chrapania i bezdechem sennym cierpią na zanik nerwów i spadek masy mięśniowej podniebienia miękkiego.
      Ponieważ próby wygojenia uszkodzonej tkanki są stale zaburzane, rozwija się nieprawidłowa struktura mięśni. Autorzy artykułu z pisma Respiratory Research zauważyli, że we włóknach mięśniowych podniebienia miękkiego brakuje pewnych białek strukturalnych albo mają one zaburzoną organizację.
      Chodzi o desminę, białko fibrylarne, które tworzy włókna pośrednie i stanowi istotny składnik cytoszkieletu komórek mięśniowych; odpowiada ona za utrzymanie kształtu komórki, napięcie błon komórkowych, mitochondrialnych i jądrowych, a także za zachowanie integralności środowiska wewnątrzkomórkowego czy położenia/funkcji aparatu kurczliwego, jądra komórkowego i mitochondriów.
      Włókna mięśniowe pozbawione desminy występowały zarówno u chorych, jak i u przedstawicieli grupy kontrolnej, jednak u tych 1. były znacznie częstsze.
      Oprócz tego akademicy stwierdzili, że w komórkach mięśniowych występował neuroprzekaźnik, który normalnie odpowiada za gojenie i regenerację neuronów. To sugeruje, że organizm podejmuje próby wygojenia urazów, ale powtarzające się drgania nie dopuszczają do prawidłowej regeneracji. Rozwija się błędne koło, gdzie chrapanie powoduje uszkodzenia i zaburza gojenie, co z kolei prowadzi do zaburzeń połykania i bezdechu sennego.
      Farhan Shah ma nadzieję, że dzięki ustaleniom zespołu uda się opracować metody wspierania regeneracji.
      Obecnie ekipa hoduje komórki mięśniowe i nerwowe w Laboratorium Biologii Mięśni. Będą one wystawiane na oddziaływanie szkodliwych wibracji i desaturacji tlenem. Po ocenie uszkodzeń naukowcy podadzą związki o znanym wpływie regeneracyjnym.
      Przyszłe badania powinny też pomóc w rozstrzygnięciu, czy skrócona wersja dystrofiny w nieprawidłowych "desminowo" włóknach to skutek miejscowego urazu, czy też w mięśniach podniebienia miękkiego C-końcowa domena ma po prostu specyficzną konfigurację.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...