Ученые Определили Ген Необходимый для Регенерации Нервов

     Ген, связанный с регенерацией поврежденных клеток нервов был обнаружен группой исследователей во главе с профессором Мелиссой Роллс из Penn State University в США.

     Команда обнаружила, что мутация в одном гене может полностью блокировать весь процесс восстановления, посредствам которого аксоны - часть нервных клеток, которые отвечают за отправку сигналов другим клеткам - восстанавливают себя после того, как вырезаны или повреждены.

"Мы надеемся, что это открытие отворит двери для новых исследований, связанных с травмой спинного мозга (ТСМ) и другими неврологическими расстройствами у людей", сказала профессор Роллс.

"Аксоны, которые образуют длинные пучки, выходящие из нервных клеток, в идеале функционируют на протяжении всей жизни животного. Для того чтобы выжить, нервные клетки должны быть упругими, а в случае травмы или просто износа, некоторые из них могут исправлять повреждения - ростом новых аксонов, " объяснила Роллс.

     Предыдущие исследования доказали, что микротрубочки - внутриклеточные «дороги», по которым транспортируются основные строительные блоки - возможно, будут восстановлены, это  важный шаг в данном виде восстановления.

"Во многих отношениях эта идея имеет смысл: для того, чтобы вырастить новую часть нерва, необходимо будет сырьё, и микротрубочки “транспортных дороги” должны быть правильно организованны, чтобы принять новые материалы для роста", сказала Роллс.

     В этой связи Группа начала исследовать роль реконструкции белков микротрубочек в аксонах для их отрастание после травмы. В частности, они ориентированы на набор белков, чтобы разорвать микротрубочки на мелкие кусочки, и восстановить их из множества белков спастинов, которые и станут ключевыми игроками в регенерации аксона.

"Тот факт, что белок спастин играет важную роль в регенерации, особенно интригует, потому что в людях, она кодируется геном болезни - называемой SPG4. Профессор  Роллс добавила - "Когда одна копия этого гена нарушается, у пострадавших людей развиваюется наследственная спастическая параплегия (НСП), которая характеризуется прогрессирующей слабостью нижних конечностей и спастичностью, когда двигатель аксонов в спинном мозге вырождается. Таким образом, определение новой функции нейронов для спастина может помочь нам понять эту болезнь ".

Для изучения роли спастина, команда выбрала плодовых мушек в качестве модельного организма.

"На молекулярном уровне, многие процессы, связанные с ростом нервной клетки, а так же с возобновлением роста у плодовых мушек такие же, как и у людей. И, как и все другие животные, включая человека, плодовые мушки имеют две копии каждого гена - по одному от каждого родителя - такие различные комбинации каждого гена могут привести к различным наблюдаемым признакам", добавила Роллс.

     Члены команды разводят три генетически различные группы плодовых мух - в лаборатории, наблюдая, как различные комбинации спастин гена может повлиять на поведение нервных клеток после повреждения. Первая группа из мух показала две нормальные копии гена, у второй была одна нормальная копия и одна мутантная копия; а третья имела две мутантных копий. Тогда, во всех трех группах, ученые сократили аксоны нервных клеток мух и наблюдали процесс регенерации.

"У плодовых мух с двумя нормальными копиями гена, мы обнаружили, что разорванные аксоны элегантно собрались сами. Этот процесс должен произойти, если мух исцелить от нервных травм, так как события жизни, а также износ, являются основной причиной таких повреждений. Но, что интересно, в двух других группах - плодовых мух с двумя или даже одним аномальным спастин геном - просто не было отрастаний, указывающих на то, что мы имеем здесь дело с доминирующей проблемой" говорит проф. Роллс.

     Ученые также обнаружили, что нарушения гена спастина, влияет на аксоны после их отделения. Это означает, что ген, похоже, не играет роли в стадии развития, когда аксоны были собраны в первый раз. Кроме того, исследователи обнаружили, что, в то время как ген пострадавших аксонов мух, и их дендритов - частей нейрона, который получает информацию от других клеток и от внешнего мира - продолжал функционировать и восстанавливать себя нормально.

"Теперь, когда мы знаем, что спастин играет важную роль в регенерации аксонов, а также, что этот ген является доминантным, мы открыли возможные пути к изучению человеческих заболеваний, связанных с нервными клетками. На самом деле, наш следующий шаг, заключается в том, чтобы исследовать связь между наследственной спастической параплегии (НСП) и аксонами регенерации.

     SPG4 ген, который кодирует человеческий спастин, является лишь одной из болезней генов, связанных с НСП, так что мы теперь проверяем, могут ли другие гены различных заболеваний также играть хоть какую то роль в нервной регенерации клеток" сказала профессор Мелисса Роллс.

 А как вы думаете, поможет ли это в поиске метода лечения травмы спинного мозга и паралича? Сообщите нам об этом в комментариях ниже...