Відкриття науковців потенційно може допомогти в лікуванні глаукоми в людей
Фото:

University of Cambridge

Група науковців із Великої Британії, США та Швеції змогла відновити пошкоджений зоровий нерв, узятий у мишей. Ключову роль у цьому процесі зіграв білок протрудин. Це відкриття тепер може допомогти в лікуванні глаукоми — групи захворювань очей, пов'язаних із підвищенням внутрішньоочного тиску та пошкодженням зорового нерва.

Відоме твердження про те, що нервові клітини не відновлюються, насправді має під собою наукове підґрунтя. Зрілі нервові клітини — нейрони — практично втрачають здатність до регенерації. Це стосується передусім центральної нервової системи — головного та спинного мозку.

Саме через дуже повільну регенерацію ураження нервової системи є досить тяжкими для людей: вони можуть призвести до знерухомлення частин тіла, паралічу й навіть відмови життєво важливих органів. Утім, дослідження останніх років показали, що існують способи стимулювати таке відновлення клітин.

У 2012 році дослідники змогли частково регенерувати гангліозні клітини мишей — це шар нейронів сітківки, який сприймає інформацію від фоторецепторів ока й передає її далі в мозок. А чотири роки потому науковцям вдалося не лише відновити ці клітини, а й показати, що вони сполучилися з правильною ділянкою головного мозку.

Група дослідників під керівництвом Річарда Іви, Кіта Мартіна й Джеймса Фосета з Кембриджського університету вирішила перевірити, у чому полягає відмінність між незрілими нервовими клітинами, які здатні досить легко регенеруватися, і зрілими, які такої властивості вже не мають. Розгадка — в білку протрудині.

Своє дослідження автори провели на лпбораторних мишах
Фото:

Pxfuel

Протрудин — це білок, який відіграє важливу роль у стійкості незрілих нервових клітин до фізичних пошкоджень. Коли нейрон стає зрілим, виробництво цього білка в аксонах (нервових відростках) клітини майже припиняється. Отже, для відновлення пошкодженої нервової клітини потрібно просто простимулювати виробництво нею протрудину.

Для стимулювання виробництва протрудину дослідники використали експериментальну техніку генотерапії, суть якої полягає у зміні геному клітини з метою усунення небажаних або досягнення бажаних мутацій. Так автори змінили клітини зорового нерва мишей, які помістили в чашку Петрі й аксони яких відрізали лазером — і внаслідок вироблення протрудину ті відновилися.

Після цього дослідники відтворили експеримент на мишах. За допомогою ін’єкції в око зорові нерви тварин «запрограмували» на вироблення протрудину, після чого їх пошкодили. Через кілька тижнів у мишей, яким робили ін’єкцію, залишилося більше неушкоджених нервових клітин, ніж у контрольної групи.

Зрештою, науковці взяли сітківку ока однієї з мишей, які отримали протрудинову ін’єкцію, і помістили її в чашку Петрі. Як правило, протягом трьох днів після вилучення сітківки гине приблизно половина її нейронів — тут же майже жодна клітина не виявилася ушкодженою.

Порівняння нервового відростка клітини, «запрограмованої» на вироблення протрудину (нижній рядок) і ні (верхній рядок). Червона стрілочка показує місце пошкодження аксона лазером, по горизонталі відображено стан нейрона протягом певного проміжку часу
Фото:

Petrova et al. / Nature Communications

Авторам вдалося показати роль білка протрудину у відновленні нейронів зорового нерва. Поки що вони не беруться стверджувати, чи можна так відновити зір — тим паче, що генотерапія поки є експериментальною методикою лікування. Утім, вважають, що потенційно їхній спосіб дозволить ефективно лікувати глаукому — групу захворювань ока, які призводять до втрати зору через пошкодження зорового нерва.

Тепер автори планують дослідити, чи має протрудин такий же ефект і на людські нейрони сітківки. А у своїй майбутній роботі вони хочуть спробувати регенерувати нейрони спинного мозку.

Поділитись: