«Клей» для восстановления нервов

Исследователи из Университета Квинсленда определили молекулу, необходимую для регулирования восстановления поврежденных нервов, что может помочь людям восстановиться после повреждения нервов.

Поврежденные аксоны нематоды C. elegans и других видов беспозвоночных способны воссоединяться со своими разделенными сегментами, предотвращая дегенерацию и восстанавливая исходный аксональный тракт в процессе, известном как слияние аксонов. Хо и др. определить металлопротеазу семейства ADAM, ADM-4, как ключевой компонент, необходимый для продолжения слияния аксонов. Они показывают, что ADM-4 активируется липидным фосфатидилсерином и функционирует путем взаимодействия и стабилизации фузогена EFF-1 для слияния мембран. Эти находки открывают возможность лучшего молекулярного контроля слияния аксонов, что может быть использовано при восстановлении нервов у млекопитающих. Кредит: Ник Валмас

Открытие было сделано с использованием червя-нематоды C. elegans , который долгое время изучался исследователями на предмет его способности к самовосстановлению нервных клеток.

Ход исследования

Профессор Массимо Хиллиард и его команда из Квинслендского института мозга UQ (QBI) определили, что фермент ADM-4 является важным белком, регулирующим молекулярный клей, или фузоген, необходимый для восстановления нервов.

«Мы показали, что животные, у которых отсутствует ADM-4, не могут восстанавливать свои нервы путем слияния», — сказал профессор Хиллиард. «ADM-4 должен функционировать внутри поврежденного нейрона, чтобы стабилизировать фузоген EFF-1 и позволить мембранам разделенных нервов слиться.

«Захватывающая часть этого открытия заключается в том, что ADM-4 похож на ген млекопитающих, что открывает возможность того, что однажды мы сможем использовать этот процесс у людей».

Первый автор исследования, доктор Сюэ Ян Хо, сказал, что нематода послужила отличной платформой для этих исследований.

«Наша цель — раскрыть молекулы и понять их роль в восстановлении нервов у C. elegans», — сказал доктор Хо. «Если мы сможем понять, как контролировать этот процесс, мы сможем применить это знание к другим животным моделям.

«Мы надеемся, что однажды мы сможем вызвать такой же механический процесс у людей, перенесших повреждение нерва. Мы все еще далеки от этой цели, но открытие роли ADM-4 — важный шаг вперед».

Как работают аксоны

Нервные клетки общаются друг с другом с помощью длинных кабельных структур, называемых аксонами.

Поскольку они длинные и тонкие, их очень легко сломать, что останавливает связь между нервными клетками и приводит к таким проблемам, как паралич.

Три аксона нематоды C. elegans репарированы путем слияния. Поврежденные аксоны у C. elegans и других видов беспозвоночных способны воссоединяться со своими разделенными сегментами, предотвращая дегенерацию и восстанавливая исходный аксональный тракт в процессе, известном как слияние аксонов. Хо и др. определить металлопротеазу семейства ADAM, ADM-4, как ключевой компонент, необходимый для продолжения слияния аксонов. Они показывают, что ADM-4 активируется липидным фосфатидилсерином и функционирует путем взаимодействия и стабилизации фузогена EFF-1 для слияния мембран. Эти находки открывают возможность лучшего молекулярного контроля слияния аксонов, что может быть использовано при восстановлении нервов у млекопитающих. Предоставлено: Сюэ Ян Хо и Ник Валмас.

Несколько лет назад профессор Хиллиард и его команда обнаружили, что C. elegans может спонтанно воссоединяться с двумя разделенными фрагментами аксонов. Этот процесс называется слиянием аксонов.

• Ассоциированный профессор QBI Виктор Анггоно помог команде определить молекулярные механизмы этого процесса.
• «Использование нейрохирургии для сшивания поврежденных нервов имеет ограниченный успех», — сказал профессор Анггоно.
• «Другой подход, использующий генную технологию для непосредственного получения молекулярного клея, или активацию регулятора фузогена ADM-4, или использование фармакологии для активации этих компонентов, может способствовать полной регенерации».

Это последнее исследование было опубликовано в журнале Science Advances.

Источник

Метки: Неврология

• Новые секреты естественного контроля аппетита
• Скрытые опасности «зеленых» чистящих средств
• Употребление бобов может помочь в профилактике и лечении рака
• Малярийные паразиты ускользающие от обнаружения и лечения
• Факторы устойчивости к антибиотикам
• Т-клетки открывают путь к более эффективному лечению рака кожи
• Бытовые и косметические средства влияют на генетику
• Расстройства пищевого поведения
• Иглоукалывание в лечении хронической крапивницы
• Porphyromonas gingivalis препятствует восстановлению сердечной мышцы
• Ходьба снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний
• Фототерапия – новый многообещающий подход в лечении болезни Альцгеймера
• Новая причина кровоизлияний в мозг
• Лечение неалкогольной жировой болезни печени
• Вакцина из твердых частиц для развивающихся стран
• Как грибковые инфекции отражают болезнь Альцгеймера в мозге
• Счастье пожилых людей таится в хобби
• Преодоление устойчивости к противомикробным препаратам