У людей обнаружены гены, восстанавливающие спинной мозг

Об очередном воодушевляющем открытии сообщили американские исследователи. Они обнаружили гены, которые отвечают за восстановление периферической нервной системы у людей. Правда, пока что эти гены изучаются лишь на примере миног, у которых они участвуют в естественном заживлении повреждённого спинного мозга. Миног с людьми связывает общий предок, обитавший на Земле 550 миллионов лет назад.

Открытие сделали специалисты из Морской биологической лаборатории США совместно с коллегами из Института медицинских исследований Файнштейна.

По мнению авторов работы, новые данные помогут усовершенствовать методы лечения травм спинного мозга у людей. Напомним, что таковые приводят к потере моторных функций, а иногда полному или частичному параличу.

У миног же всё совершенно иначе: после травм спинного мозга они быстро восстанавливаются и не утрачивают двигательные функции. По словам члена исследовательской группы Дженнифер Морган (Jennifer Morgan), миноге в случае серьёзных повреждений потребуется 10-12 недель, чтобы вернуть полноценную двигательную активность.

Её коллега Она Блум (Ona Bloom) добавляет: о том, что повреждения спинного мозга у миног могут легко залечиваться, учёным известно давно. Неразгаданным оставался лишь молекулярный механизм, который отвечает за это.

"В этом исследовании мы определили все гены, которые меняют свою работу в течение периода восстановления", — говорит Блум.

В своих экспериментах исследователям пришлось травмировать миног, чтобы взять у них образцы головного и спинного мозга для изучения. Специалисты следили за заживлением и собирали фрагменты тканей на разных этапах, начиная с нескольких часов после травмы и заканчивая тремя месяцами после восстановления.

 

Они анализировали эти материалы, чтобы определить, какие гены и сигнальные пути были активны в разные периоды восстановления. Образцы сравнивались с аналогичными тканями, взятыми у здоровых миног.

В результате авторы обнаружили множество генов в спинном мозге, активность которых изменяется в процессе выздоровления. Они также отметили неожиданную экспрессию нескольких генов головного мозга, вызванную повреждением. Это подкрепляет мысль о том, что головной мозг сильно изменяется после травмы спинного, добавляет Морган.

Её команда увидела, что реакция на травмы у миног активировала те же гены, которые у людей отвечают за регенерацию периферической нервной системы (такие как Atf3 и Jun).

Но, что самое главное, многие гены, связанные с заживлением спинного мозга, кодируют белки сигнального пути Wnt. По нему передаётся информация между клетками, и этот путь играет важнейшую роль в процессах регенерации (от заживления ран у людей до отращивания голов у червей).

Специалисты провели и "обратный" эксперимент: некоторым миногам с повреждениями давали препараты-ингибиторы сигнального пути Wnt, после чего животные утрачивали двигательные способности и не могли плавать.

По словам экспертов, необходимы дальнейшие исследования, которые помогут более детально описать роль сигнального пути Wnt в процессе заживления и понять, как использовать это открытие в лечении людей. Поскольку этот сигнальный путь у миног и у людей практически одинаков, можно надеяться на то, что новые методы терапии окажутся эффективными, заключают авторы.

Более подробно об исследовании рассказывается в статье, которая была опубликована в издании Scientific Reports.