מחקרים חדשים עולה מהגמישות של תאים זעירים בתוך כלי הדם הקטנים ביותר בגוף עשויה להיות אסטרטגיית תיקון עמוד השדרה החזקה, כך עולה.
בניסויי עכברים, המדענים הציגו סוג מסוים של חלבון רקומביננטי לאתר של פגיעה בחוט השדרה, שם תאים אלה, המכונים פריסיטים, הציפו את אזור הנגע. לאחר שנחשף לחלבון זה, התוצאות הראו, הפריסיטים משנים צורה ומעכבים את ייצורן של מולקולות מסוימות תוך הפרישה של אחרים, ויוצרים "גשרים סלולריים" התומכים בהתחדשות של אקסונים – הרחבות הארוכות והדקיקות של גופי תאים עצביים המשדרים מסרים.
החוקרים צפו בצמיחה מחודשת של אקסון בעכברים שנפגעו שקיבלו הזרקת טיפול בודד של חלבון הגורם לגדילה, והבעלי החיים חזרו גם הם בתנועה בגפיים האחוריות שלהם. ניסוי הכרוך בתאים אנושיים מציע שהתוצאות אינן מוגבלות לעכברים.
יש הרבה יותר שאפשר ללמוד והרבה אפשר להרחיב, אבל ככל שעבדנו על זה יותר, כך היינו המומים יותר בעוצמה של טיפול יחיד זה וכמה זה היה יעיל. ממצא זה חורג מפגיעה בחוט השדרה – יש לו השלכות על פגיעה מוחית ושבץ מוחי, וגם מחלות ניווניות. "
אנדראה טדשי, מחבר לימודים בכיר, פרופסור חבר למדעי המוח, המכללה לרפואה באוניברסיטת אוהיו סטייט
החוקרים אמרו כי העבודה מדגישה עד כמה חשוב שיקום כלי הדם להתאושש של התפקוד הנוירולוגי לאחר פגיעה בחוט השדרה.
"פגיעות בעמוד השדרה הן חמורות לא רק מכיוון שהן מונעות העברת מידע באתר הפציעה, אלא מכיוון שכל מבנה ותפקוד כלי הדם נפגעים גם הם", אמר סופר המחקר הראשון וונג'ינג סאן, עוזר פרופסור למדעי המוח במדינת אוהיו. "גם אם אתה מסוגל לבסס מחדש קישוריות עצבית מקצה לקצה השני, האפקט הכולל עדיין לא ימקסם אלא אם כן תדאג לכל השאר שמתפרק."
המחקר פורסם ב -18 באפריל בכתב העת טיפול מולקולריו
מחקרים קודמים מצביעים על כך שהפריזים מפריעים להתאוששות פגיעות בעמוד השדרה הובילו כמה מדענים להמליץ לפנות אותם מאתר הנגע כדי לסייע לתיקון. אולם מחקרי סרטן הצביעו על כך שתכונותיו של הפריסיטים משתנות כאשר הם נחשפים לחלבון הנקרא גורם צמיחה שמקורו בטסיות BB (PDGF-BB)-שהוא דרך אחת גידולים מייצרים את אספקת הדם שלהם. בסרטן המטרה היא לחסום איתות PDGF-BB.
מחקרים מוקדמים יותר במדעי המוח הצביעו גם כי הפריסיטים הם "פלסטיים" מאוד, כלומר הם מגיבים מאוד לשינויים בסביבת המיקרו-כולל נוכחות של PDGF-BB. טדשי ועמיתיו ראו פוטנציאל לרתום את הקשר בין חלבון תאים לייצוב כלי הדם סביב פגיעה בעמוד השדרה. בתהליך, הם מצאו כי כלי הדם המופצים שזה עתה נבנו ביססו מסלול לאקסונים מחודשים לעקוב אחריהם.
החל ממחקרי הדמיה, הצוות הראה שכאשר מנותק חוט השדרה, הפריסיטים נודדים לאתר הפציעות לאורך זמן אך אינם מקדמים צמיחה של כלי דם פונקציונליים הנחוצים לתמיכה בהתחדשות האקסון.
בניסויים בתרבות תאים, החוקרים הקימו "שטיח" של פריסיטים, הוסיפו PDGF-BB ואז הניחו שכבה של נוירונים חושיים של עכבר למבוגרים למעלה והעריכו כמה אקסונים גדלו תוך 24 שעות. האקסונים המטופלים גדלו כמעט ככל שהאקסונים הבריאים נמשכים בתנאים רגילים.
PDGF-BB בלבד לא הניב תוצאה זו. במקום זאת, ניסויים הראו כי פריסיטים בשילוב עם גורם הגידול סידר מחדש פיברונקטין, גליקופרוטאין דבק רב -פונקציונלי הממלא תפקיד קריטי בתיקון רקמות, התקשרות תאים ותנועתיות. התאים עצמם גם משנים צורה, הופכים מוארכים יותר.
"אנו יודעים שהתאים האלה הולכים להסתנן ולהפקדה במוקד המוקד הנגע. מבני הסיבים המוארכים הללו שהם הופכים להיות מותרים בהרבה בקידום האקסונים להתחדש מקצה אחד לקצה השני ולעקוף את הפציעה", אמר טדשי.
"כדי להרחיב את הרלוונטיות הקלינית של הממצאים שלנו, תרבנו נוירונים של עכברים על גבי פריסיטים אנושיים שנחשפו ל- PDGF-BB, וזה היה מספיק כדי לעורר השפעה מקדמת צמיחה, מה שמרמז כי זו עשויה להיות תופעה כללית שאינה מוגבלת לעכברים."
החוקרים פנו לניסויים בבעלי חיים עם פגיעה בעמוד השדרה, חיכו שבעה ימים לאחר הפציעה-המקבילה של כתשעה חודשים אצל מבוגר אנושי-לפני שהזרקו מנה אחת של PDGF-BB באתר הפציעה. ניתוח של רקמה ארבעה שבועות לאחר הפגיעה הראה כי הזרקת PDGF-BB הניבה צמיחה התחדשות של אקסון חזק בהשוואה לתגובת האקסון בעכברי ביקורת פצועים.
"כאשר בדקנו את היווצרותם של מבני הפריסייט הללו שחצו את אתר הפציעות, ראינו שהטיפול קידם את צמיחתם של גשרים אלה. ורוב אם לא כל האקסונים המתחדשים הללו הצליחו לברוח מאתר הפציעות על ידי רכיבה על גשרים סלולריים אלה שנוצרו בתגובה למתן PDGF-BB," אמר סאן.
הערכות אלקטרופיזיולוגיות ותנועה של בעלי חיים פצועים שטופלו בפעילות חושית של PDGF-BB גילתה מעבר לאתר הנגע והראו כי העכברים חזרו לשליטה טובה יותר בגפיים האחוריות שלהם בהשוואה לעכברי בקרה. בעלי החיים גם היו פחות רגישים לגירוי לא כואב, מה שמרמז כי הם לא חוו את הכאב הנוירופתי שלעתים קרובות מופעל על ידי פגיעה בעמוד השדרה.
ניתוח נוכחותם של חלבונים דלקתיים במהלך תהליך התיקון העלה כי מתן PDGF-BB לא רק מקדם התחדשות אקסון, אלא גם מפחית דלקת. רצף RNA הראה כי פגיעה בחוט השדרה הובילה לירידה בביטוי הגנים על ידי פריסיטים, אך התאים שמרו על תכונות הליבה שלהם ולא הוסרו לסוג אחר של תא – למשל, סוג תאים שעלול בסופו של דבר להיות הרסני לסביבת הפציעה.
"הייתה ירידה בכמה סמני פריציט קלאסיים, אך רווח של פונקציה נוספת מסוימת הקשורה לניסיון לבנות מחדש גשרים סלולריים וכלי פונקציונליים", אמר סאן. "מחתימת הגנים הכוללת בנתונים שלנו, הם עדיין מסווגים כפריסיט."
מכיוון שטדשי, שמש ועמיתיו הראו בעבר בעכברים כי גבפנטין מקדם התחדשות של מעגלים עצביים לאחר פגיעה בחוט השדרה, יש פוטנציאל לשקול גישה מרובה טיפול לטיפול, אמר סאן.
"נוכל לשלב את שניהם-מווסת תכונות מהותיות של נוירונים בוגרים עם תרופה, ומה שאנחנו עושים כאן, למודול את הסביבה הלא-ניאונית כדי לייצר אינטראקציות סלולריות המספקות מצע מתיר יותר לנוירון לצמוח עליו," אמרה.
מתוכננים עבודה נוספת כדי לקבוע את העיתוי המדויק לניהול PDGF-BB-עם החזקה כי פריסיטים לוקחים זמן מה לנדוד לפציעה-כמו גם לריכוז האידיאלי של הטיפול ומערכת אספקה פוטנציאלית שפורסמה בזמן.
מחקר זה נתמך על ידי המכון הלאומי להפרעות נוירולוגיות ושבץ מוחי ותוכנית פגיעה מוחית כרונית של מדינת אוהיו.
מחברים משותפים נוספים היו אליוט דיון, פאביו לארדו, אליסון אוקונאק, ג'סי ספדה, אסרה הייקאל, מין ג'ואו, הייתם אל-הודירי, אנדי פישר, חואן פנג ואנדרו סאס, כל מדינת אוהיו, וג'רי סילבר מאוניברסיטת קייס מערבית השמורה.
