Jak regenerują się komórki mózgu? Lepiej niż sądzono
Dorosły mózg może mieć większą zdolność do samonaprawy po urazach i chorobach autoimmunologicznych, niż dotychczas przypuszczano – wynika z eksperymentów przeprowadzonych na myszach przez naukowców z Uniwersytetu w Zurychu. Badacze odkryli wyspecjalizowaną grupę komórek glejowych, które przemieszczają swoje jądra na znaczne odległości i zasiedlają uszkodzone obszary mózgu.
Jak mózg regeneruje się po urazie?
.Wyniki badania, opublikowanego na łamach czasopisma „Nature Neuroscience”, wskazują na nieznany wcześniej mechanizm regeneracyjny dorosłego mózgu. Kluczową rolę odgrywają w nim astrocyty – komórki glejowe odpowiadające za prawidłowe funkcjonowanie tkanki nerwowej.
Astrocyty dostarczają neuronom składników odżywczych, uczestniczą w regulacji przepływu krwi oraz pomagają utrzymywać środowisko mózgu w odpowiedniej kondycji. Przez długi czas uważano, że jeśli komórki te zostaną utracone wskutek urazu albo choroby autoimmunologicznej, dorosły mózg nie jest w stanie w pełni ich odtworzyć.
Eksperymenty przeprowadzone na żywych myszach podważają jednak to przekonanie.
Regeneracyjne astrocyty odbudowują uszkodzone obszary mózgu
.Naukowcy odkryli wyspecjalizowaną grupę „regeneracyjnych” astrocytów. Komórki znajdujące się na obrzeżach uszkodzonego obszaru uczestniczą w ponownym zasiedlaniu miejsca, w którym wcześniejsze astrocyty zostały zniszczone.
Sposób, w jaki przebiega ten proces, okazał się szczególnie zaskakujący. Komórki nie przemieszczają się bowiem do uszkodzonego obszaru w całości. Najpierw wysyłają do niego nowo powstałe jądra swoich komórek potomnych. Jądra pokonują znaczne odległości, a następnie uczestniczą w odbudowie sieci astrocytów. – Wyniki naszego badania pokazują nieznaną wcześniej zdolność dorosłego mózgu do samonaprawy. Wskazują też nowe możliwości wspierania procesu regeneracji po chorobach i urazach związanych z utratą astrocytów – podkreślił prof. Bruno Weber z Uniwersytetu w Zurychu, jeden z autorów publikacji.
Jak wyjaśnił, komórki te wysyłają nowo powstałe jądra komórek potomnych na duże odległości, aby ponownie zasiedlić uszkodzony obszar mózgu i odtworzyć sieć astrocytów.
Naukowcy obserwowali mózgi żywych myszy
.Odkrycie było możliwe dzięki obserwowaniu w czasie rzeczywistym procesów zachodzących w mózgach żywych myszy. Naukowcy wykorzystali zaawansowaną technikę obrazowania – mikroskopię dwufotonową – pozwalającą analizować żywą tkankę na poziomie komórkowym.
Badacze sprawdzali również, które geny uaktywniają się w poszczególnych obszarach mózgu podczas naprawy uszkodzonej tkanki. W ten sposób zidentyfikowali liczne geny oraz szlaki sygnałowe czasowo uruchamiane w trakcie procesu regeneracji. – Udało nam się zidentyfikować liczne geny i szlaki sygnałowe, które są czasowo aktywowane podczas naprawy. W przyszłości mogą one stać się punktami wyjścia do wpływania na procesy regeneracji po chorobach i urazach – powiedział prof. Bruno Weber.
Czy odkrycie pomoże leczyć uszkodzenia ludzkiego mózgu?
Autorzy badania zwracają uwagę, że selektywne uruchamianie odkrytych mechanizmów mogłoby w przyszłości wspomagać naprawę uszkodzonej tkanki mózgowej, odbudowę sieci astrocytów i powrót do zdrowia po niektórych chorobach lub urazach mózgu. Na obecnym etapie rezultaty dotyczą jednak eksperymentów przeprowadzonych na myszach. Potrzebne będą dalsze badania, aby ustalić, czy analogiczny mechanizm występuje w ludzkim mózgu i czy można go bezpiecznie wykorzystać w leczeniu pacjentów.
Odkrycie naukowców z Zurychu pokazuje jednak, że zdolność dorosłego mózgu do regeneracji może być większa i bardziej złożona, niż dotychczas zakładano.
PAP / Jarosław Kowalski
