В новом исследовании на мышах группа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Швейцарского федерального технологического института и Гарвардского университета обнаружила важнейший компонент восстановления функциональной активности после травмы спинного мозга. Нейробиологи показали, что повторное выращивание определенных нейронов обратно в их естественные целевые области приводило к восстановлению, в то время как случайное возобновление роста было неэффективным.

В исследовании 2018 года, опубликованном в журнале Nature, команда определила подход к лечению, который вызывает возобновление роста аксонов — крошечных волокон, которые связывают нервные клетки и позволяют им общаться — после травмы спинного мозга у грызунов. Но даже несмотря на то , что этот подход успешно привел к регенерации аксонов при тяжелых поражениях спинного мозга, достижение функционального восстановления оставалось серьезной проблемой.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science , команда стремилась определить, может ли направление регенерации аксонов определенных субпопуляций нейронов в их естественные целевые области привести к значимому функциональному восстановлению после травмы спинного мозга у мышей . Впервые они использовали расширенный генетический анализ для выявления групп нервных клеток, которые способствуют улучшению ходьбы после частичной травмы спинного мозга.

Затем исследователи обнаружили, что простая регенерация аксонов этих нервных клеток через очаг поражения спинного мозга без специального руководства не оказывает влияния на функциональное восстановление. Однако, когда стратегия была усовершенствована и теперь включает использование химических сигналов для привлечения и направления регенерации этих аксонов в их естественную целевую область в поясничном отделе спинного мозга, на мышиной модели полного повреждения спинного мозга наблюдались значительные улучшения в способности ходить.

«Наше исследование дает решающее представление о тонкостях регенерации аксонов и требованиях к функциональному восстановлению после травм спинного мозга », — сказал Майкл Софрониев, доктор медицинских наук, профессор нейробиологии Медицинской школы Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и старший автор. нового исследования. «Это подчеркивает необходимость не только регенерации аксонов в очагах поражения, но и активного направления их к естественным целевым областям для достижения значимого неврологического восстановления».

Авторы говорят, что понимание того, что восстановление проекций определенных субпопуляций нейронов в их естественные целевые области, открывает значительные перспективы для разработки методов лечения, направленных на восстановление неврологических функций у крупных животных и людей. Тем не менее, исследователи также признают сложность стимулирования регенерации на больших расстояниях у негрызунов, что требует стратегий со сложными пространственными и временными характеристиками.

Тем не менее, они приходят к выводу, что применение принципов, изложенных в их работе, «откроет основу для достижения значимого восстановления поврежденного спинного мозга и может ускорить восстановление после других форм повреждений и заболеваний центральной нервной системы».