Неоднозначный миелин
В последние годы исследователи все чаще рассматривают терапию на основе стволовых клеток как потенциальный метод для восстановления поврежденных нервных клеток. Однако существуют многочисленные природные барьеры – различные белки и липиды, которые ускоряют передачу импульса по взрослым нервным волокнам, но одновременно препятствует росту нейронов.
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего под руководством профессора Марка Тушински (Mark Tuszynski) обнаружили, что белок миелин в организме взрослых крыс стимулировал рост аксонов в клетках-предшественниках нейронов (КПН) крыс и стволовых клеток нейронов (СКН), образованных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека.
Лаборатория Тушински вместе с коллегами из Германии и Сингапура наблюдали появление отростков нейронов из КПН и СКР, растущих на миелиновом субстрате в чашках Петри. Отростки (нейриты) бывают двух типов: аксоны, передающие сигнал другим нейронам, и дендриты, принимающие сигналы. И те, и другие в эксперименте прибавили до 50 миллиметров. Для сравнения, взрослые аксоны за это же время вырастают на 1 мм.
Другие исследования проводились на крысах после травмы спинного мозга. Авторы обнаружили, что КПН крыс и СКН из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека после имплантации в зону повреждения вызывали появление большого количество аксонов, идущих преимущественно в белое вещество.
Детально изучая строение миелина, который, как известно, подавляет рост аксонов взрослых нейронов, Тушински и его коллеги идентифицировали регулятор роста нейронов (neuronal growth regulator,1Negr1). Это потенциальный посредник между миелином и аксонами, способствующий их росту. Negr1 участвует в процессах, посредством которых соседние клетки взаимодействуют друг с другом. Фактор роста играет важную роль во время эмбрионального развития, когда нейроны быстро растут, но впоследствии миелин начинает оказывать тормозящее действие.
Полученные данные демонстрируют преимущество имплантации стволовых нервных клеток перед стимуляцией восстановления поврежденных аксонов взрослых нейронов.
Результаты также подтверждают обоснованность развивающегося подхода на основе клеток- предшественников нейронов и стволовых клеток в качестве перспективного метода для восстановления повреждений спинного мозга. Авторы отмечают необходимость дальнейшего изучения стимулирующих эффектов миелина на эти клетки. Полученная информация может быть использована для восстановления нервов после травмы спинного мозга.
Статья Gunnar H. D. Poplawski et al. Adult rat myelin enhances axonal outgrowth from neural stem cells опубликована в журнале Science Translational Medicine.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам UC San Diego News Center: In a Break with Dogma, Myelin Boosts Neuron Growth in Spinal Cord Injuries.