Naděje pro pacienty s ALS i poraněním míchy: Vědci objevili možnou cestu k obnově nervových spojení
Regenerace poškozené míchy patří k největším výzvám moderní medicíny. Nová studie naznačuje, že klíč k jejímu řešení se skrývá v genech řídících zrání neuronů.
Miniaturní verze mozku propojeného s míchou. (foto: University of Cambridge, András Lakatos, CC BY-SA 4.0)
Během vývoje člověka od embrya přes plod až po novorozence vytvářejí nervové buňky (neurony) vzájemná spojení, která umožňují přenos informací mezi mozkem a míchou. Takové spojení zajišťují axony, nervová vlákna, která jako „kabely“, přenášejí signály mezi neurony, případně od neuronů ke svalovým buňkám.
Centrální nervová soustava ale během života do značné míry ztrácí schopnost axony znovu vytvářet. Poškození mozku a míchy proto mívá závažné a často trvalé následky, jako je například ztráta schopnosti uchopovat předměty nebo chodit. Typicky to platí pro poranění míchy při úrazu nebo pro neurodegenerativní onemocnění jako je amyotrofická laterální skleróza (ALS) nebo roztroušená skleróza.
Jak opravit poškozenou míchu?
András Lakatos z Univerzity v Cambridgi a jeho kolegové navázali na předchozí výzkum „minimozků“ z lidských kmenových buněk od pacientů a vytvořili pozoruhodný laboratorní model centrální nervové soustavy, který zahrnuje organoidy mozku, míchu a nervového spojení mezi nimi.
Tento výzkum, který publikovali v odborném časopise Cell Reports, jim umožnil studovat schopnost neuronů tvořit nové axony z nového úhlu pohledu. Vzhledem k tomu, že jsou mozková a míšní tkáň v lidském těle oddělené, ale propojené axony, ponechali vědci mozkové a míšní organoidy zpočátku oddělené vedle sebe. Poté pozorovali, jak axony z mozkové tkáně prorůstají mezerou mezi nimi a spojují se s míchou.
Vědci tento nervový systém na Petriho misce udržovali v kultuře déle než rok a zjistili, že přibližně do 150. dne vývoje, což odpovídá zhruba polovině těhotenství, byly axony po poškození schopné znovu dorůstat. Pak jejich regenerační schopnost prudce klesala.
Zdá se, že ztráta regenerace axonů je součástí procesu zrání lidských neuronů v centrální nervové soustavě. Následné experimenty ukázaly, že pomocí regulace genů ovládajících zrání neuronů bychom v budoucnu mohli přimět nervové buňky, aby axony znovu obnovily. Pak bychom mohli léčit stavy dnes považované za neléčitelné.
