מחקרים חדשים מראים כי המוח הבוגר יכול לייצר נוירונים חדשים המשתלבים במעגלים מוטוריים מרכזיים. הממצאים מראים כי גירוי תהליכי מוח טבעיים עשוי לסייע בתיקון רשתות עצביות פגומות בהנטינגטון ובמחלות אחרות.
"המחקר שלנו מראה שאנחנו יכולים לעודד את התאים של המוח עצמו לגדל נוירונים חדשים המצטרפים באופן טבעי עם המעגלים השולטים בתנועה", אמר עבדלאטיף בנריס, דוקטורט, מחבר בכיר של המחקר, המופיע בכתב העת Journal דוחות תאיםו "תגלית זו מציעה דרך חדשה פוטנציאלית להחזיר את תפקוד המוח ולהאט את התקדמות המחלות הללו." בנריס הוא פרופסור חבר למחקר במעבדה של אוניברסיטת רוצ'סטר המרכז הרפואי (URMC) של סטיב גולדמן, MD, PhD, במרכז לנוירומדיצין תרגומי.
האם התחדשות עצבית במוח הבוגר אפשרי?
זה מכבר האמינו כי המוח הבוגר לא יכול היה לייצר נוירונים חדשים. עם זאת, כעת מובן כי נישות במוח מכילות מאגרים של תאי אבות המסוגלים לייצר נוירונים חדשים. בעוד שתאים אלה מייצרים באופן פעיל נוירונים במהלך ההתפתחות המוקדמת, הם עוברים לייצור תאי תמיכה הנקראים Glia זמן קצר לאחר הלידה. אחד מתחומי המוח בהם תאים אלה מתכנסים הוא אזור החדר, הסמוך לשכבה, אזור במוח הרוס על ידי מחלת הנטינגטון.
הרעיון שהמוח הבוגר שומר על היכולת לייצר נוירונים חדשים, הנקראים נוירוגנזה למבוגרים, תואר לראשונה על ידי גולדמן ואחרים בשנות השמונים תוך כדי לימוד נוירופלסטיות בקנריות. ציפורי שיר, כמו קנריות, ייחודיות בממלכת החיות ביכולתן להניח נוירונים חדשים כאשר הם לומדים שירים חדשים. המחקר בציפורי שיר זיהה חלבונים-אחד מהם היה גורם נוירוטרופי שמקורו במוח (BDNF)-אותו תאי אבות ישירים להבדיל ולייצר נוירונים.
מחקרים נוספים במעבדה של גולדמן הראו כי נוירונים חדשים נוצרו כאשר הועברו BDNF וחלבון נוסף, נוגגין, לתאי אבות במוחם של עכברים. תאים אלה נדדו אז לאזור שליטה מוטורי סמוך במוח-הסטריאטום-שם התפתחו לתאים המכונים נוירונים קוצניים בינוניים, התאים העיקריים שאבדו במחלת הנטינגטון. בנריס וגולדמן הדגימו גם כי אותם סוכנים יכולים לגרום להיווצרות נוירון קוצני בינוני חדש בפרימטים.
בנייה מחדש וחיבור מחדש של רשתות המוח
עד כמה נוירונים קוצניים בינוניים שנוצרו לאחרונה משתלבים ברשתות המוח נותרו לא ברורים. המחקר החדש, שנערך במודל עכבר של מחלת הנטינגטון, מדגים כי הנוירונים החדשים שנוצרו קשורים לרשתות המורכבות במוח האחראיות לשליטה מוטורית, ומחליפים את תפקוד הנוירונים שאבדו בהנטינגטון.
החוקרים השתמשו בשיטת תיוג גנטי כדי לסמן תאים חדשים בזמן שהם נוצרו, מה שאיפשר להם לעקוב אחריהם לאורך זמן כאשר פיתחו קשרים חדשים. "במאמר זה השתמשנו בשילוב של אלקטרופיזיולוגיה, אופטוגנטיקה והתנהגות עכברים כדי להראות שתאים אלה אינם מיוצרים רק במוח הבוגר אלא משחזר באופן פונקציונלי מעגלים מוטוריים הן בעכברים בריאים והן בהקשר של מחלת הנטינגטון," אמר חוסה קאנו, PHD, עמית שלאחר הדוקטורט במעבדה של גולדמן ומחבר לינה של המחקר.
טכנולוגיות אלה אפשרו לחוקרים למפות את הקשרים בין הנוירונים החדשים, שכניהם ואזורי מוח אחרים. החוקרים הפעלו את התאים החדשים, תוך שימוש בטכניקות אופטוגנטיקה, והפכו את התאים החדשים לסירוגין, ומאשרים את שילובם ברשתות מוח רחבות יותר החשובות לבקרה מוטורית.
דרך חדשה לטיפולי מחלות הנטינגטון
המחקר מצביע על כך שטיפול אפשרי במחלת הנטינגטון יהיה לעודד את המוח להחליף תאים אבודים בתפקוד חדש, תפקודי ולהחזיר את מסלולי התקשורת של המוח. ממצאים אלה מצביעים על התמדה של תאי אבות אלה במוח הפרימטים הבוגר, וממצאים את הפוטנציאל לגישה התחדשות זו כאסטרטגיית טיפול בהפרעות של הנטינגטון ובהפרעות אחרות המאופיינות באובדן נוירונים בשכבה ", אמר בנריס.
המחברים מציעים כי גישה זו יכולה להיות משולבת גם עם טיפולים אחרים להחלפת תאים. מחקרים במעבדה של גולדמן הראו כי תאי גלייה הנקראים אסטרוציטים ממלאים גם הם תפקיד חשוב במחלת הנטינגטון. תאים אלה אינם מתפקדים כראוי במחלה ותורמים לפגיעה בתפקוד העצבי. החוקרים מצאו כי החלפת תאי הגליה החולים עם בריאים יכולה להאט את התקדמות המחלה במודל עכבר של הנטינגטון. טיפולי החלפת גלגיות אלה נמצאים כעת בפיתוח פרה -קליני.
מחברים משותפים נוספים כוללים את קתרין מנגמלה ומייקן נדרגארד עם URMC. לגולדמן ונדרגארד יש גם פגישות עם אוניברסיטת קופנהגן. המחקר נתמך במימון של CNS2, Inc., The Huntington Research Classic Classic וקרן המחלות התורשתיות.
