Noi sperante pentru vindecarea leziunilor maduvei spinarii

Traducere: Lavinia Elena Niculicea

Cercetătorii de la Institutele Gladstone au creat un tip special de neuron din celule stem umane care ar putea repara leziunile măduvei spinării. Aceste celule, numite interneuroni V2a, transmit semnale în măduva spinării pentru a ajuta la controlul mişcării. Atunci când cercetătorii au transplantat celulele în măduva spinării la şoareci, interneuronii s-au diversificat şi s-au integrat cu celulele existente, notează Medical News Today.

Interneuronii V2a se manifestă ca un releu, transmiţând semnale de la creier către măduva spinării, unde în cele din urma se conectează cu neuronii motori, care se proiectează în braţe şi în picioare. Interneuronii acoperă distanţe lungi, mergând în sus şi în jos de-a lungul măduvei spinării pentru a iniţia şi a coordona mişcarea muchilor, precum şi respiraţia. Deteriorarea interneuronilor V2a poate întrerupe conexiunile dintre creier şi membre, ceea ce contribuie la paralizia care urmează leziunilor măduvei spinării.

,,Interneuronii pot să-şi schimbe traseul după leziunile măduvei spinării, ceea ce îi face o ţintă terapeutică promiţătoare”,  a declarat autorul principal Todd McDevitt, doctor în ştiinţe, cercetător principal la Gladstone.

,,Scopul nostru este acela de a recabla circuitele afectate prin înlocuirea interneuronilor deterioraţi pentru a crea noi căi de transmitere a semnalelor în jurul locului leziunii.”

Mai multe studii clinice testează terapiile de înlocuire a celulelor pentru tratarea leziunilor măduvei spinării. Majoritatea acestor studii implică celule progenitoare neuronale derivate din celule stem, care se pot  transforma în diferite tipuri de celule ale creierului sau ale măduvei spinării sau celule progenitoare oligodendrocite, care creează teaca de mielină, al cărei rol este de a izola şi de a proteja celulele nervoase. Cu toate acestea, prin aceste abordări nu se încearcă şi nici nu se pot produce în mod cert tipurile specifice de neuroni adulţi ai măduvei spinării, cum ar fi interneuronii V2a, care transmit pe distanţe mari şi reconstruiesc măduva spinării.

În studiul de faţă, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, cercetătorii au produs pentru prima dată interneuroni V2a din celule stem umane. Ei au identificat un amestec de substanţe chimice care au determinat treptat celulele stem să se dezvolte din celule predecesoare măduvei spinării în interneuronii V2a doriţi. Prin reglarea cantităţilor celor trei substanţe chimice şi pe măsură ce fiecare dintre acestea erau adăugate, cercetătorii şi-au rafinat reţeta pentru a crea cantităţi mari de interneuroni V2a din celule stem.

,,Principala noastră provocare a fost aceea de a găsi momentul potrivit şi concentraţia de molecule de semnalizare care să ducă la producerea de interneuroni V2a în locul altor tipuri de celule neuronale, cum ar fi neuronii motori”, a spus autorul principal Jessica Butts, student absolvent la laboratorul McDevitt. ,,Ne-am folosit cunoştinţele cu privire la modul în care măduva spinării se dezvoltă pentru a identifica combinaţia corectă de substanţe chimice şi pentru a ne îmbunătăţi procedura în scopul de a obţine cele mai mari concentraţii de interneuroni V2a.”

În colaborare cu Linda Noble, doctor în ştiinţe la Universitatea din California, San Francisco (UCSF), oamenii de ştiinţă au transplantat interneuronii 2a în măduva spinării unor şoareci sănătoşi. În noul lor mediu, celulele s-au dezvoltat corespunzător, integrându-se printre celulele existente ale măduvei spinării.  Este important faptul că şoarecii s-au mişcat normal după transplantul interneuronilor şi nu au arătat nici un simptom al unei dizabilităţi.

"Ne-am simţit foarte încurajaţi să vedem ca celulele transplantate s-au răspândit la distanţe mari în ambele direcţii – o caracteristică cheie a inter-neuronilor V2a – şi că au început să se conecteze cu neuronii gazdă relevanţi”, a declarat Dylan McCreedy, co-autor, doctor în ştiinţe, bursier postdoctoral la Gladstone.

Cercetătorii spun că următorul lor pas este acela de a transplanta celulele la şoareci cu leziuni ale măduvei spinării pentru a vedea dacă interneuronii V2a pot ajuta la restabilirea mişcării după ce s-au produs deteriorările. Ei sunt, de asemenea, interesaţi în explorarea rolului potenţial pe care îl au aceste celule în modelele de tulburări de mişcare neurodegenerative, cum ar fi scleroza amiotrofică laterală.

Finanţarea a fost asigurată de către Institutul de Medicină Regenerativă din California, Fundatia Nationala de Stiinta, UCSF Alvera Kan Endowed Chair, Institutul Medical Howard Hughes şi Damon Runyon Cancer Research Foundation.

Material video aici...

Sursa...