ATP - τριφωσφορική αδενοσίνη, τη ζωτική πηγή ενέργειας που διατηρεί τα κύτταρα του σώματός μας είναι ζωντανό, τρέχει αμόκ στη θέση του μια κάκωση νωτιαίου μυελού, που κατευθύνονται προς το χώρο γύρω από την πληγή και να σκοτώνει τα κύτταρα που κανονικά θα μας επιτρέψουν να προχωρήσουμε, οι επιστήμονες έκθεση στην κάλυψη ιστορία του τεύχος Αυγούστου του Nature Medicine.
Η διαπίστωση ότι ATP είναι ένοχος στην πρόκληση των καταστροφικών ζημιών από κάκωση νωτιαίου μυελού είναι απροσδόκητη. Οι γιατροί γνωρίζουν ότι η αρχική τραύμα στο νωτιαίο μυελό επιτείνεται από έναν καταρράκτη των μοριακών γεγονότων κατά τις πρώτες λίγες ώρες που επιδεινώνουν διαρκώς την παράλυση των ασθενών. Αλλά η διαπίστωση ότι τα υψηλά επίπεδα του ATP σκοτώνουν τα υγιή κύτταρα σε κοντινές περιοχές του νωτιαίου μυελού που είχαν διαφορετικά απλήγωτος είναι εκπληκτικό και σηματοδοτεί μία από τις πρώτες φορές που έχουν υψηλά επίπεδα ATP έχουν αναγνωριστεί ως αιτία ζημίας στο σώμα.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι η υπερβολική αποζημίωση ATP κινητικούς νευρώνες, τα κύτταρα που μας επιτρέπουν να κυκλοφορούν και των οποίων οι θάνατοι στο νωτιαίο μυελό οδηγήσει σε παράλυση. Ακόμα πιο αξιοσημείωτο ήταν αυτό που συνέβη όταν η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Rochester Medical Center μπλοκαριστεί αποτελέσματα ATP για νευρώνες: Οι αρουραίοι με κατεστραμμένα σπόνδυλοι μεγαλύτερο μέρος των καθηκόντων τους, το περπάτημα και τρέξιμο και ορειβασία σχεδόν όσο και υγιή ποντίκια.
Ενώ το έργο ανοίγει μια πολλά υποσχόμενη νέα λεωφόρο της μελέτης, το έργο είναι χρόνια μακριά από την πιθανή εφαρμογή σε ασθενείς, προειδοποιεί Maiken Nedergaard, MD, Ph.D., ο ερευνητής ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. Επιπλέον, η έρευνα προσφέρει υπόσχεση κυρίως σε άτομα που έχουν υποστεί μόλις μια κάκωση νωτιαίου μυελού, όχι για τους ασθενείς των οποίων η βλάβη είναι κάτι περισσότερο από μια ημέρα παλιά. Ακριβώς όπως θρομβολυτικό πράκτορες μπορούν να βοηθήσουν τους ασθενείς που έχουν υποστεί εγκεφαλικό επεισόδιο ή καρδιακή προσβολή που παίρνουν σε ένα δωμάτιο έκτακτης ανάγκης μέσα σε λίγες ώρες, έτσι ώστε μια ένωση που θα μπορούσε να ανακόψει την ζημιά από την ATP μπορεί να βοηθήσει ασθενείς που έχουν υποστεί μια κάκωση νωτιαίου μυελού και αντιμετωπίζεται αμέσως.
"Δεν υπάρχει καλή οξεία θεραπεία τώρα για τους ασθενείς που έχουν κάκωση νωτιαίου μυελού», λέει ο Nedergaard. "Ελπίζουμε ότι αυτό το έργο θα οδηγήσει σε θεραπεία που θα μπορούσε να μειώσει την έκταση της δευτερογενείς βλάβες.
"Αυτό είναι ένα ασυνήθιστο τρόπο θεώρησης κάκωση νωτιαίου μυελού. Ένα μεγάλο μέρος της το επίκεντρο της έρευνας έχει στην προσπάθεια να αναπτυχθούν εκ νέου τμήματα του νωτιαίου μυελού. Προσπαθούμε να σταματήσει η ζημιά μπροστά », λέει ο Nedergaard, καθηγητής στο Τμήμα της Νευροχειρουργικής και ερευνητής στο Κέντρο για την Γήρανση και Αναπτυξιακής Βιολογίας.
Τα ευρήματα προέρχονται ευγένεια την ίδια τεχνολογία που κρύβεται πίσω από τις συνήθειες ζευγαρώματος του Firefly του. Η Firefly χρησιμοποιεί το λουσιφεράσης ένζυμο για τη μετατροπή ATP για τη λάμψη που χρησιμοποιεί για να ανάβει και να προσελκύσει τους συντρόφους. Η ομάδα Nedergaard χρησιμοποίησαν την ίδια ένζυμο για τη μελέτη των επιπέδων του ATP γύρω από το σημείο της κάκωσης νωτιαίου μυελού, σημειώνοντας πολύ φωτεινό σήμα για αρκετές ώρες γύρω από το σημείο του τραυματισμού.
Ενώ τα χαμηλά επίπεδα του ATP συνήθως παρέχουν ένα γρήγορο και πρωτόγονο τρόπο για τα κύτταρα να επικοινωνούν, Nedergaard, λέει, τα επίπεδα που βρέθηκαν στο νωτιαίο μυελό ήταν εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από το κανονικό. Το πλεόνασμα του ATP υπερ-διεγείρει τους νευρώνες και τα αναγκάζει να πεθάνουν από μεταβολικό στρες.
Οι νευρώνες στο νωτιαίο μυελό είναι τόσο ευαίσθητα στην ATP, λόγω της ένα μόριο γνωστό ως "τον υποδοχέα του θανάτου." Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι ο υποδοχέας, που ονομάζεται επίσης P2X7, παίζει επίσης ρόλο στη ρύθμιση των θανάτων των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος, όπως μακροφάγα, αλλά και την εμφάνισή του στο νωτιαίο μυελό ήταν μια έκπληξη. ATP χρησιμοποιεί τον υποδοχέα να προσκολλάται στο νευρώνες και να τα στείλει την πλημμύρα των σημάτων που προκαλούν θανάτους τους. Η ομάδα Nedergaard ανακάλυψαν ότι P2X7 γίνεται σε αφθονία από τους νευρώνες στον νωτιαίο μυελό.