A felfedezés új lehetőségeket nyit a sclerosis multiplex lassítására vagy visszafordítására

A szigetelésüktől megfosztott idegsejtek már nem hordozhatnak létfontosságú információkat, ami zsibbadáshoz, gyengeséghez és látási problémákhoz vezet, amelyek gyakran társulnak a sclerosis multiplexhez. Egy új tanulmány azt mutatja, hogy egy figyelmen kívül hagyott forrás képes lehet pótolni ezt az elveszett szigetelést, és új módszert kínálni olyan betegségek kezelésére, mint az SM.

Az idegsejteknek nevezett sejtek úgy működtetik a központi idegrendszert, hogy elektromos jeleket adnak át axonoknak nevezett menetszerű kapcsolatok mentén. Az axonok akkor teljesítik a legjobban a munkájukat, ha egy mielin nevű zsíros anyag szigetelő bevonatába burkolják.

"Ha elveszíti a mielint, az axonok nem a normál sebességükön vezetnek, vagy egyáltalán nem vezetnek" - mondja Ian Duncan, a Wisconsin-Madison Egyetem Állatorvos-tudományi Karának idegtudósa. "És ha elég sokan érintettek - például az SM-ben a demielinizáció nagy területén - klinikai tünetek jelentkeznek az idegrendszer ezen részével kapcsolatban."

A mielint oligodendrociták állítják elő, olyan sejtek, amelyek több közeli axonhoz is eljuthatnak, hogy egyes részeiket a védő mielinhüvelybe burkolják.

A konszenzus megállapította, hogy ha az axont kirabolják a mielinnel, a visszahozatal egyetlen módja a friss oligodendrocitákkal való kiindulás. Csak az oligodendrocita progenitor sejteknek nevezett prekurzorokból származó oligodendrocyták alkalmazhatnak új myelinréteget az axonokra, megy a dogma. A remyelinizációt célzó MS-kezelések tehát a demyelinizált területek progenitor sejtjeinek (plakkoknak) toborzására összpontosítottak, és arra ösztönözték őket, hogy fejlődjenek.

A Duncan által vezetett kutatók azonban a Proceedings of the National Academy of Sciences ma közzétett tanulmányában kimutatták, hogy nem a progenitor sejtekből kiindulva lehet az egyetlen út a remyelinizációhoz. A súlyos myelinvesztést szenvedő macskákban és rhesus makákókban Duncan azt találta, hogy a már kialakult teljesen kifejlett oligodendrocyták kinyúltak, és ismét elkezdték bevonni az érintett axonokat mielinnel.

Ha van ilyen, az a megfogás, hogy a felnőtt oligodendrocytáknak segítségükre lehetnek és a sérült axonokat remyelinizálhatják, mégis kapcsolatba kell lépniük más axonok túlélő myelinszegmenseivel - az úgynevezett "internodákkal" -.

"Ha ez a sejt még mindig biológiailag aktív és fenntartja ezeket az internódusokat, akkor kiterjesztheti a folyamatokat ezekre a demielinált szegmensekre is" - mondja Duncan, akinek munkáját a National Sclerosis Multiplex Society támogatja. "Ezek a folyamatok új mielinhüvelyeket hozhatnak létre, amelyek végül vékonyabbak és rövidebbek, mint a korábbi internódák."

De még a vékonyabb mielin is helyreállítja az idegműködést, amint arról Duncan és munkatársai 2009-ben beszámoltak.

A több hónapig besugárzott táplálékkal etetett macskák súlyos mielinveszteséget okoznak az egész idegrendszerben. Amikor a macskák visszatértek a rendszeres táplálékhoz, az idegműködés helyreállt a kiterjedt mielin-helyreállítás miatt.

A macskák demyelinizációs problémái szokatlanok, mint a betegség laboratóriumi modelljei.

"A demyelinizáció és a remyelinizáció tényleges modellje egy egérben található, amely a cuprizone nevű toxint táplálja" - mondja Duncan. "De a toxin megöli az oligodendrocitákat. Tehát az egeret tanulmányozva természetesen nem látná, hogy az eredeti oligodendrociták mindegyike megkezdené a remyelinizációt."

Az új tanulmányban a kutatók megvizsgálták a macskák idegszövetét, és egyedülálló myelin mozaikot találtak - vastag mielinrétegekkel körülvett axonok (amelyek a fejlődés során keletkeztek, amikor maguk az axonok megnőttek) vékony myelinrétegekkel körülvett más axonokkal tarkítottak.

"A mozaik megjelenésének legvalószínűbb magyarázata a túlélő oligók" - mondja Duncan. "Vastag mielinhüvelyek soha nem láthatók a remyelinizáció után, csak vékony hüvelyek. A túlélő kifejlett oligodendrociták pedig szomszédosak a demielinizáció ezen helyeivel, így valószínűsíthetően a mielin helyreállításának jelöltjei."

Valóban, a kutatók oligodendrocitákat találtak mind a vastag, mind a vékony mielinhüvelyhez kapcsolódva a macska gerincvelőjében.

Megtalálták ezt az asszociációt is, amikor visszanyúltak a demyelinizáció évtizedes majommodelljéhez. Dimitri Agamanolis idegtudós megpróbált modellt készíteni egy másik emberi demielinizáló betegségről - szubakut kombinált degenerációról, amelyet B12-vitamin-hiány okoz - a Case Western Reserve Egyetemen az 1970-es években. Agamanolis a minták idegszövetének megőrzött blokkjait mentette el a majmoktól, és megosztotta őket Duncannal. A majmok mielin elváltozásai hasonlítottak a macskákéhoz.

"A majmoknál is láthatunk egyetlen oligodendrocitákat, amelyek érett myelinhüvelyekhez kapcsolódnak, és amelyeknek folyamatai kiterjednek a demyelinizált axonokra és a környező területekre is" - mondja Duncan.

Az UW-Madison kutatói Grahame Kidd-t és a Cleveland-i Renovo Neural magánkutató laboratóriumot vették fel macskaidegsejtek elektronmikroszkópos képeinek 3D-s reprezentációvá történő rekonstrukciójára, amelyek a gerincvelőben fel és le nyúló oligodendrocitákat mutatnak, fenntartva az érett mielint és remielinizálják a sérült hüvelyeket.

Előfordulhat, hogy a folyamat emberi SM-es betegeknél nem elég gyors ahhoz, hogy enyhítse a betegség progresszióját, mondja Duncan. Vagy túl sok oligodendrocita elveszítheti annyi internodális kapcsolatát, hogy inaktívvá válik vagy elpusztul.

De az érett myelintermelő sejtek javítási képességének felfedezése új lehetőségeket nyit a betegség lassítására vagy visszafordítására.

"Jelenleg a hangsúly az oligo progenitorok számának és differenciálódásának elősegítésén van, elsősorban felnőtt oligodendrocytákká" - mondja Duncan. "Amit ez a munka nyújt, az más célpont."

Ez a cél új terápiás megközelítéseket tesz szükségessé - például olyan gyógyszerek megtalálása, amelyek összegyűjtik az oligodendrocitákat, hogy új életvonalakkal nyúljanak a károsodott mielinhüvelyekhez.

"Az összetett betegségek, például az SM elleni küzdelemben minél több eszköz áll rendelkezésre, annál jobb" - mondja Duncan. "Ha ezek a felnőtt sejtek valamilyen módon toborozhatók, meg kell vizsgálnunk a módját."

Duncan társszerzői a tanulmányban: Kidd és az UW-Madison idegtudományi kutatói, Abigail Radcliff és Moones Heidari, Lauren Wierenga állatorvos-hallgató és Benjamin August elektronmikroszkópos szakember.