Badania rzucają światło na regenerację komórek obwodowych
Naukowcy już dawno temu zidentyfikowali różnicę między nerwami obwodowymi a rdzeniowymi. Te pierwsze są w stanie zregenerować się po uszkodzeniu. Niemniej pozostaje pytanie dlaczego tak jest? Zespół naukowców z Niemiec i Wlk. Brytanii dostarcza wskazówek na temat owej magii nerwów obwodowych. Odkrycia dokonane w ramach badań i zaprezentowane w czasopiśmie Cell mogą przyczynić się do nowych postępów w naprawie nerwów obwodowych. "Dysponujemy już szeroką wiedzą o różnicowaniu się rozmaitych komórek w czasie rozwoju, ale w następstwie poważnego uszkodzenia, takiego jak amputacja, nerwy muszą rozwinąć się ponownie" - wyjaśnia profesor Allison Lloyd z University College w Londynie (UCL), współautorka artykułu. "Potrzebują do tego nowego mechanizmu, ponieważ nie dysponują już sygnałami rozwojowymi." Faktem jest, że ponowny rozwój nerwów jest nie lada wyczynem. Nerwy obwodowe są długimi komórkami, których jądro znajduje się w rdzeniu kręgowym, stanowiącym część ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Aksony rozpostarte od nerwów obwodowych przekazują komunikaty aż do nogi człowieka. "Kiedy nerw zostaje przecięty, wszystkie aksony poniżej ulegają zwyrodnieniu" - mówi profesor Lloyd. Zwyrodnienie nerwów obwodowych jest wywoływane wtedy, kiedy dwie końcówki stykają się poprzez uszkodzoną tkankę. Komórki Schwanna, główne komórki glejowe obwodowego układ nerwowego (OBUN), które wspierają neurony, są również komponentami o decydującym znaczeniu dla procesu regeneracji - z czego naukowcy już dawno zdali sobie sprawę. Na ogół komórki Schwanna są "uśpione", ale to się zmienia, kiedy dana osoba dozna uszkodzenia. Zdaniem naukowców komórki Schwanna "różnicują się z powrotem do stanu przypominającego komórki macierzyste" i pomagają "wypełnić lukę, naprawiając uszkodzone neurony". "Komórki Schwanna mogą znajdować się na nerwie przez lata, a następnie, w dowolnym momencie, zmienić stan" - podkreśla profesor Lloyd. "To dosyć niezwykłe komórki." Zespół zauważa, że inne komórki, takie jak te występujące w wątrobie oraz komórki śródnabłonkowe wyściełające naczynia krwionośne również mają zdolność powrotu do stanu przypominającego komórki macierzyste. Ostatnie badania tym różnią się od poprzednich, że pozwoliły określić, dlaczego komórki Schwanna nie mogą naprawić nerwów samodzielnie. Naukowcy twierdzą, że z pomocą przychodzą komórkom Schwanna fibroblasty. Fibroblast jest uznawany za najpowszechniejszy typ komórki potrafiącej goić rany. "To nowa rola fibroblastów" - mówi profesor Lloyd, która kierowała badaniami. "Wiele o nich wiadomo i są zawsze obecne w ranach. Tutaj widzimy, że działają w sposób całkowicie nowy." Konkretnie komórki Schwanna odbierają sygnał z fibroblastów, który skutecznie daje im impuls, którego potrzebują do zorganizowania się w skupiska lub sznury i wyjście z kikuta nerwu jako grupa. Następnie sznury kierują regeneracją w obszarze, który najbardziej tego potrzebuje. Naukowcy odkryli, że tak zwany sygnał efryny-B zależy od Sox2 - czynnika transkrypcyjnego odpowiedzialnego za utrzymywanie samoodnowy niezróżnicowanych, embrionalnych komórek macierzystych. Kolejną cechą czynnika Sox2 jest zdolność do przeprogramowania dorosłych komórek, aby zachowywały się jak embrionalne komórki macierzyste. Kiedy nie ma sygnału efryny-B, komórki Schwanna są pomieszane, co powoduje słaby proces odnowy aksonów. Profesor Lloyd twierdzi, że ostatnie wyniki mogą przyczynić się do udoskonalenia naprawy nerwów obwodowych, zwłaszcza że naturalny proces nie jest bez zarzutu. "Nie jest doskonały, ale jeżeli ręka zostaje odcięta i ponownie przyszyta, to można w pewnym zakresie uzyskać ruch" - zauważa. Profesor Lloyd wraz z kolegami poszukuje obecnie sposobów na wzmocnienie naturalnych procesów. Planują badanie podobnych mechanizmów, które mogą odgrywać rolę w ruchu i rozprzestrzenianiu się raka OBUN. "Nie wiemy tego jeszcze, ale nie byłoby zaskoczeniem, gdyby ta kwestia miała znaczenie w ruchu innych komórek" - stwierdza. Wkład w badania wnieśli naukowcy z Uniwersytetu w Münster w Niemczech i z Uniwersytetu w Plymouth w Wlk. Brytanii.
Kraje
Niemcy, Zjednoczone Królestwo