На відміну від того, що відбувається зі спинним мозком після травми, периферичні нерви - які іннервують м’язи та роблять можливим їх рух - мають значну здатність до «самовідновлення». Однак це повільний процес, який може зазнати невдачі та залишити наслідки. В Інституті нейронаук Аліканте вони зробили важливий крок для полегшення цього процесу ремонту.

механізм

Спонтанне відновлення периферичних нервів стає можливим завдяки клітинам Швана./Піксабай

Після травми кінцева частина периферичних нервів зазнає спеціалізованого біологічного процесу з метою створення належних умов для їх регенерації. Дізнатися, як проводиться цей ремонт, важливо, щоб скоротити відновлення та втрутитися, коли воно не відбулося належним чином. Крім того, це може допомогти зрозуміти, що не так з центральною нервовою системою, і досягти довго шуканої мети відновлення спинного мозку після травми.

Спонтанне відновлення периферичних нервів стає можливим завдяки спеціальному типу клітин, які називаються клітинами Швана, які оточують нервові волокна ізолюючим шаром - мієліном. Цей жировий шар захищає нерви і значно збільшує швидкість передачі нервових імпульсів.

В Інституті нейронаук Аліканте, спільному центрі Університету Мігеля Ернандеса де Ельче та CSIC, група Уго Кабедо щойно виявила, як пошкоджений нерв викликає вироблення мієлінового шару клітиною Швана після травми, тому що спілкування можна належним чином відновити.

З’ясування того, як проводиться відновлення нервів, може скоротити одужання та втрутитися, коли це зроблено неправильно

«У периферичній нервовій системі клітини Шванна відіграють дуже важливу роль завдяки високо регульованому процесу диференціації та дедіференціації, що є характеристикою, якої не має жодна інша клітина нервової системи. Це робить їх дуже пластичними і дозволяє їм перейти зі стану, в якому вони виробляють мієлін, в інший, менш диференційований, в якому вони сприяють відновленню пошкодженого нерва ”, пояснює Кабедо.

Коли ми отримуємо травму периферичного нерва, наприклад, такого, що проходить від спинного мозку до пальців рук або ніг, ці клітини тимчасово втрачають здатність утворювати мієлін і регресують до дуже недиференційованої попередньої стадії.

Мета цієї трансформації - допомогти нерву регенерувати та досягти цільових тканин. Після відновлення нерва клітина відновлює здатність виробляти мієлін, щоб покрити нерв ізолюючим шаром і забезпечити правильну передачу нервових імпульсів. Хоча цей процес зміни стану клітин Шванна відомий, не було зрозуміло, як він здійснюється.

Група Кабедо виявила, що хімічний месенджер, який називається циклічним АМФ, відіграє ключову роль у цьому процесі. «Циклічний АМФ направляє білок, який називається гістондеацетилаза 4, до ядра шваннівських клітин, який після відновлення нерва знову починає мієлінізацію. Це досягається інактивацією гена c-Jun, який у звичайних умовах блокує вироблення мієліну. Ця блокада гена c-Jun є необхідною і достатньою для активації генів, що продукують мієлін, і знову запуску програми диференціації клітин Швана, щоб вони покривали регенерований нерв ".

Цей процес дає змогу мимовільно відновити нерв або, в деяких випадках, повторно імплантувати ампутований палець, наприклад. «Якщо ви перерізаєте периферичний нерв, і хірург його правильно зшиває, він закінчується регенерацією. Хоча нерви в їх кінцевій частині дегенерують, клітини Шванна, які залишаються, тепер стають ремонтниками і допомагають нерву знову дістатися до тканин-мішеней. Як тільки нерв досягне місця призначення, клітина Шванна знову стає продуцентом мієліну, щоб додати ізолюючий шар і таким чином відновити здатність рухатися і торкатися. На жаль, у нервах певної сутності регенерація нервів та пов'язана з цим клінічна еволюція не завершені, залишаючи наслідки на все життя ”, пояснює Кабедо.

Ця знахідка може полегшити лікування травм периферичних нервів, таких як дорожньо-транспортні пригоди.

Ця знахідка може полегшити лікування пошкоджень периферичних нервів, таких як трапляються під час дорожньо-транспортних пригод. "Це наступний крок у нашому розслідуванні", - підкреслює цей експерт.

Хвороби, що погіршують мієлін

Висновок також може бути важливим для поліпшення лікування деяких захворювань, при яких мієлін погіршується, наприклад, захворювання Шарко Марі Зуба, генетичного походження, при якому «клітини Шванна втрачають здатність мієлінізуватися, і виникають проблеми з координацією в ногах із спотиканням, падіння, атрофія м’язів та серйозні труднощі при ходьбі », - говорить Кабедо.

Це також може мати значення при синдромі Гійєна-Барре, неврологічному розладі, що виникає після інфекції, і при якому імунна система раптово атакує шваннські клітини. Це має дуже серйозні наслідки, включаючи втрату рухливості та здатність сприймати зовнішні подразники. Крім того, спостерігається прогресуючий дефіцит дихання, який може призвести до смерті від задухи протягом доби-двох, якщо не вжити швидких заходів щодо надання допоміжної вентиляції у відділенні інтенсивної терапії.

"Дослідження, які ми проводимо, також можуть допомогти у розробці терапії, що покращує ремієлінізацію після аутоімунної атаки, що має місце при синдромі Гійєна-Баре", - підкреслює експерт.

Інші дослідження показують, що мієлін також змінюється при хворобі Альцгеймера та шизофренії. "Тому передбачувано, що нові дослідження, спрямовані на розуміння того, як утворюється мієлін, можуть допомогти з'ясувати причини цих захворювань", - підсумовує він.

Бібліографічна довідка:

Gomis-Coloma C, Velasco-Aviles S, Gomez-Sanchez JA, Casillas-Bajo A, Backs J, Cabedo H. Гістонові деацетилази класу IIa пов'язують cAMP-сигнал з мієліновою програмою транскрипції клітин Шванна. J Cell Biol.2018 doi: 10.1083/jcb.201611150.