Опубликовано : Авг 24, 2020

Выявленные механизмы восстановления миелиновых оболочек после травм или при рассеянном склерозе

Выявленные механизмы восстановления миелиновых оболочек после травмы или при рассеянном склерозе
Ремиелинизация спинного мозга после экспериментальной очаговой деградации миелиновых оболочек, имитирующая поражение, вызванное рассеянным склерозом. У молодых людей миелиновая оболочка (темные кольца) вокруг аксонов (светло-серые круглые структуры) может быть восстановлена, но этот процесс не является полностью эффективным, и его эффективность резко снижается с возрастом и по мере прогрессирования заболевания. Предоставлено: Мерт Думан.

Исследовательская группа под руководством нейробиолога профессора Клэр Джейкоб определила важный механизм, который можно использовать для контроля восстановления миелиновых оболочек после травм и дегенеративных заболеваний. Полученные данные позволили исследователям регенерировать поврежденные миелиновые оболочки мышей, обработав их активным веществом теофиллином, тем самым восстановив функцию нервных клеток. Новаторские открытия являются результатом исследований, проведенных в Университете Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU) и в Университете Фрибурга в Швейцарии.

Нейроны состоят из аксонов, то есть длинных волоконных отростков, которые передают сигналы другим клеткам. Многие из них окружены миелиновой оболочкой, толстым жировым слоем, который защищает их и помогает быстро передавать раздражители. Без миелина функциональная способность нейронов — а значит, и всей нервной системы — ограничена, и нейроны могут легко дегенерировать. Рассеянный склероз (РС) — одно из заболеваний, связанных с деградацией миелиновой оболочки. Пациенты с РС страдают от последовательных эпизодов демиелинизации, приводящих к прогрессирующей утрате функции их нервной системы. Ремиелинизация аксонов может предотвратить это.

Целью является восстановление защитного миелинового покрытия аксонов

Неповрежденные миелиновые оболочки являются предпосылкой здорового функционирования периферической и центральной нервной систем. Если периферическая нервная система (ПНС) повреждена, например, в результате несчастного случая с повреждением рук или ног, аксоны и их миелиновые оболочки могут относительно хорошо восстановиться. «Регенерация ПНС довольно эффективна, хотя ее можно улучшить», — сказала профессор Клэр Джейкоб, отметив, что даже молодые люди не испытывают полной регенерации.

Однако центральная нервная система (ЦНС) полностью отличается в этом отношении, поскольку не происходит эффективного восстановления аксонов и, следовательно, миелиновой оболочки после поражения. Это означает, что повреждение ЦНС обычно приводит к необратимому параличу — как в случае рассеянного склероза, когда потеря миелина приводит к дегенерации аксонов. РС является наиболее распространенным нейродегенеративным заболеванием ЦНС и связано с деградацией миелиновой оболочки нейронов. Возникновение последовательных поражений может вызвать необратимую потерю функции ЦНС, если восстановление миелиновой оболочки неэффективно. Способность организма к ремиелинизации резко снижается с возрастом. «Чтобы способствовать восстановлению миелина, мы должны понимать процесс, который контролирует этот механизм», — подчеркнул Джейкоб.

В недавнем проекте ее исследовательская группа изучала, как ремиелинизация происходит как в периферической, так и в центральной нервной системе мышей. «Во-первых, мы хотели понять процесс, который блокирует ремиелинизацию. Впоследствии мы изучали, как противодействовать этому блокирующему эффекту». Нейробиологи определили белок под названием eEF1A1 как ключевой фактор в этом процессе и обнаружили, что eEF1A1, активированный ацетилированием, предотвращает процесс ремиелинизации, но если eEF1A1 деактивируется деацетилированием, миелиновые оболочки могут быть восстановлены. Белок, деацетилирующий eEF1A1, представляет собой фермент, называемый гистоном. деацетилаза 2 (HDAC2).

Теофиллин способствует восстановлению миелина как в периферической, так и в центральной нервной системе

«Как только мы поняли этот процесс, мы решили попытаться контролировать его, увеличивая активность HDAC2 и его синтез в клетках», — сказал Джейкоб. Это было достигнуто за счет использования действующего вещества теофиллина, которое также присутствует в чайных листьях и давно используется при лечении астмы. В модели на мышах использование теофиллина в течение четырех дней привело к значительному выздоровлению. Восстановление миелиновых оболочек было особенно впечатляющим в ПНС, где они полностью восстановились. Регенерация также улучшилась в ЦНС, так как происходило быстрое и эффективное восстановление миелиновых оболочек как у молодых, так и у старых мышей. Низкой дозы активного вещества было достаточно, чтобы вызвать улучшения — большой плюс в отношении известных побочных эффектов теофиллина, которые возникают при более высоких дозах.

«Таким образом, это исследование […] показывает, что теофиллин, активируя HDAC2, способствует деацетилированию eEF1A1, увеличивает […] скорость и эффективность ремиелинизации после поражения ПНС и ЦНС, таким образом представляя собой очень многообещающее соединение для тестирования в будущие трансляционные исследования для ускорения и продвижения ремиелинизации после травматических повреждений или в контексте демиелинизирующих расстройств «, — пишут авторы в своей статье, опубликованной в Nature Communications. В настоящее время изыскивается финансирование для соответствующих клинических испытаний на пациентах, а заявка на патент уже подана.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *