Regeneracja tkanki rdzenia kręgowego

Układ nerwowy dorosłego człowieka posiada z natury znikomy potencjał regeneracyjny. Regenerujące się aksony posiadają ograniczone możliwości wzrostu, jak również brakuje im funkcjonalności, prawdopodobnie z powodu zbyt małej liczby synaps lub braku mielinizacji.

Aby sprostać temu wyzwaniu, naukowcy z finansowanego przez UE projektu AXON REGENERATION (Regeneration and target reinnervation after spinal cord injury) zaproponowali kontrolowaną przestrzennie i czasowo ekspresję czynników neurotroficznych. Ich celem było zwiększenie zakresu regeneracji i docelowego unerwienia drogą wstępującą przez aksony czuciowe po urazie rdzenia kręgowego osoby dorosłej.

Wyniki badania ujawniły, że sama ekspresja neurotrofiny nie wystarcza do utrzymania zregenerowanych aksonów po urazie rdzenia kręgowego. Zmniejszony wzrost aksonów jest najprawdopodobniej spowodowany zmianami ekspresji składników macierzy zewnątrzkomórkowej i cząsteczek adhezyjnych.

Następnie, konsorcjum zbadało możliwości różnicowania się dorosłych progenitorowych komórek nerwowych (NPC) i dorosłych komórek zrębowych szpiku kostnego (MSC) w oligodendrocyty i komórki glejowe w uszkodzonym rdzeniu kręgowym. Badania in vitro wskazują, że wspólna hodowla tych dwóch typów komórek progenitorowych stymuluje różnicowanie. Nie udało się jednak odtworzyć tego procesu in vivo, gdzie MSC wymagają dodatkowej modulacji dla wsparcia różnicowania i przeszczepiania NPC.

Naukowcy zbadali również zdolność komórek macierzystych układu nerwowego (NSC) do zapewniania funkcjonalnego wsparcia dla uszkodzonego rdzenia kręgowego. Użycie NSC w modelach zwierzęcych umożliwiło przywrócenie zdolności czuciowych i ruchowych po całkowitym przecięciu rdzenia kręgowego. Dodatkową korzyścią była normalizacja podstawowych parametrów sercowo-naczyniowych oraz odruchów autonomicznych.

Wszystkie wnioski z badania AXON REGENERATION dowodzą znaczenia różnych źródeł komórek macierzystych w odzyskiwaniu fenotypu i funkcji po uszkodzeniu rdzenia kręgowego. Choć prace nie są jeszcze na wysokim stopniu zaawansowania, to już wiadomo, że ta metoda ma duże szanse na szybkie wdrożenie do praktyki klinicznej.