Forskare har upptäckt att kalciumjoner skulle kunna spela en avgörande roll i multipel skleros genom att aktivera enzymer som försämrar de feta skidan som isolerar nervtrådarna.
Att lära sig exakt hur myelinskidan bryts ned kan göra det möjligt för forskare att bestämma hur man ska stoppa sjukdomen framsteg och vända skador genom att växa nya myelin, sade Ji-Xin Cheng, biträdande professor i Purdue University Weldon School of Biomedical Engineering och Institutionen för kemi.
"Även om multipel skleros har studerats i många år, ingen vet exakt hur sjukdomen först börjar", sa han. "Vägen är inte klart."
Purdue Forskarna använde en bildteknik som kallas konsekvent anti-Stokes Ramanspridning, eller bilar, för att studera hur myelinskidan bryts ned av en molekyl som kallas lysophosphatidylcholine, som kallas LPC. LPC inte orsakar multipel skleros, men det används flitigt i laboratorium forskning för att studera försämringen av myelin, som isolerar nervfibrer och ger dem möjlighet att korrekt genomföra impulser i ryggmärgen, hjärnan och perifera nervsystemet i hela kroppen.
Resultaten tyder på att LPC orsakar slida nedbrytning genom att tillåta ett inflöde av kalciumjoner in i myelin. Den ökade koncentrationen av kalciumjoner aktiverar sedan två enzymer - calpain och cytosola fosfolipas A2 - som bryter ner proteiner och molekyler i som kallas myelin lipider.
"Det är möjligt att samma väg orsakar myelin nedbrytning i människor som lider av multipel skleros och ryggmärgsskador," Cheng säger.
Forskningen visar att CARS mikroskopi är ett värdefullt forskningsverktyg och kan bli en framtida klinisk metod för att diagnostisera multipel skleros och upptäcka skador på ryggmärgen från olycka trauma, vilket också gör att myelinet att förnedra, sade han.
Forskning Resultaten beskrivs närmare i ett papper som finns på nätet den här månaden i Journal of Neuroscience Research. Tidningen var författad av biomedicinsk teknik doktorand Yan Fu och postdoktoral forskning associera Haifeng Wang, Terry B. Huff, en examen lärarassistent vid Institutionen för kemi, Riyi Shi, docent i grundläggande medicinska vetenskaper i Purdue School of Veterinary Medicine och docent i medicinsk teknik, och Cheng.
"Resultaten av denna studie kommer att hjälpa oss att identifiera de viktigaste stegen i utvecklingen av den demyelinisering, vilket är ett kännetecken av multipel skleros", säger Shi, forskare vid Purdue institut för tillämpad neurologi och Centrum för Förlamning forskning. "Denna information kommer också att underlätta utformningen av farmaceutiska interventioner som saktar ner eller till och med vända utvecklingen av funktionsnedsättande sjukdom."