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Pode um estilo de vida activo melhorar a recuperação após um ferimento da medula espinal?

Os prejuízos neurológicos permanentes podem ocorrer após ferimento da medula espinal devido à falha do motor da medula espinal e dos axónio sensoriais regenerar.

Ferimento da medula espinal

Crédito de imagem: Viacheslav Nikolaenko/Shutterstock.com

Isto é porque o sistema nervoso central mamífero (CNS), ao contrário em alguns anfíbios e répteis, tem moléculas inibitórios obstruir a cargo-revelação do crescimento, assim como a falta de um sistema regenerative eficaz da resposta. Dentro do sistema nervoso periférico (PNS), há alguma recuperação axonal limitada que pode ocorrer naturalmente.

Capacidade crescente da regeneração do axónio

Aumentar a capacidade regenerativa intrínseca natural dos neurônios do gânglio de raiz (DRG) dorsal pode ser conseguido condicionando ferimento dentro dos nervos periféricos do CNS, tais como o nervo ciático. Fazer isto permite o upregulation dos genes regeneração-associados (RAGs) que podem conduzir um potencial aumentado para a regeneração do nervo dos neurônios do DRG após um ferimento do CNS.

Isto, contudo, enquanto poderoso para atenuar o mecanismo da regeneração axonal no animal experimental modela, não é uma opção clìnica viável para seres humanos.

O feedback aferente Proprioceptive (dos neurônios sensoriais do DRG) pode modular saídas do motor dentro da medula espinal através da produção de sugestões moleculars. O feedback influencia o ajuste e o refinamento da aprendizagem e do movimento de motor. Como tal, este feedback pode igualmente jogar um papel crítico em dirigir o cargo-SCI da recuperação do motor. Certamente os estudos clínicos e animais que estimulam afferents proprioceptive electricamente demonstraram a recuperação e o neuroplasticity aumentados do motor após SCI.

Pode o enriquecimento ambiental melhorar a recuperação?

Em um estudo recente por Hutson e outros (2019), publicados na medicina Translational da ciência, os pesquisadores investigados como rapidamente a recuperação axonal aconteceu nos ratos que foram expor a um ambiente enriquecido antes do ferimento espinal.

O enriquecimento ambiental é meios estimular physiologically naturalmente fibras de nervo aferentes sensoriais dentro dos roedores e aumenta o neuroplasticity e o neurogenesis dentro do CNS. Neste estudo, o enriquecimento incluiu a doação os ratos de uma gaiola maior, de uma roda onde poderiam ser executado, de um número aumentado de ratos do companheiro, de objetos novos e de mais material do assentamento

O enriquecimento ambiental podia produzir um aumento duradouro no potencial regenerative dos neurônios do DRG acoplados com o facto de que o feedback aferente proprioceptive era necessário para este potencial regenerative. Mais tempo passado (nos dias) com enriquecimento ambiental, mais alta a conseqüência média do neurite dos neurônios do DRG era, mas aumentado não significativamente com 6 dias ou menos do enriquecimento.

Além disso, a porcentagem de axónio da regeneração na distância de 1mm do local da lesão era 45% para o grupo ambiental enriquecido comparado a 10% para aqueles sem o enriquecimento. No local da cargo-lesão de 5mm, a porcentagem de axónio da regeneração no grupo enriquecido era 20% comparado menos de 5% para aqueles a sem. Não somente estes axónio capazes de regenerar sobre um mais interurbano, mas igualmente foram tidos um valor mais alto de potenciais de acção através do local da lesão compararam àqueles que não foram enriquecidas ambiental.

Os pesquisadores então testaram os mecanismos moleculars atrás destas observações e encontraram que a maioria das mudanças genéticas nas pilhas ambiental enriquecidas eram devido aos caminhos em relação à actividade neuronal, à mobilização do cálcio e a um programa regenerative específico que fosse iniciado dentro dos neurônios do DRG do grande-diâmetro.

Um mecanismo epigenético específico que alivia a repressão transcricional nestes neurônios para facilitar a recuperação axonal foi encontrado para ser devido à acetificação Cbp-negociada do histone. O methylation do Histone é geralmente repressivo visto que a acetificação é geralmente stimulatory.

Usando esta compreensão nova dos mecanismos que são a base do potencial regenerative dos neurônios do DRG pelo enriquecimento ambiental de afferents proprioceptive, os pesquisadores podiam activar farmacològica Cbp/p300, através de TTK21, para promover a regeneração sensorial do axónio e a recuperação neural depois que uma lesão de SCI induzida nos ratos. TTK21 é seguro e pode igualmente cruzar a sangue-cérebro-barreira para promover a acetificação do histone.

Os pesquisadores testados então se o potencial regenerative recentemente encontrado dos neurônios do DRG traduzido na recuperação do motor que usa o rato modela. A porcentagem de axónio da regeneração no local da lesão era 40% para o grupo TTK21 comparado menos de 20% para aqueles a sem.

Havia uma melhoria significativa ao número de enxertos teste em uma caminhada da grade do `' comparado àqueles sem o TTK21. Além disso, o tempo a primeiramente contacta uma almofada adesiva colocada nas patas traseiros foi melhorado igualmente significativamente após 5 semanas do tratamento.

Este estudo destaca a importância da estimulação aferente sensorial na promoção de capacidades regenerativas do cargo-SCI dos neurônios do DRG. Igualmente fornece um mecanismo epigenético novo por que o enriquecimento pode promover a conseqüência do neurite e a recuperação funcional. O enriquecimento ambiental é uma maneira de estimular afferents proprioceptive sensoriais, que seja essencialmente um formulário da reabilitação física ou da actividade.

Um estudo pequeno por Nooijen e outros, publicados em 2013, encontrados que um estilo de vida mais activo em 30 povos que tiveram SCI recente poderia tirar proveito funcional de um programa de reabilitação que incluísse a actividade física. Combinado com o estudo por Hutson e outros, 2019 e outro, sugere aquele que tem um estilo de vida activo antes e o cargo-SCI; qual não é rotineiro para pacientes internado, pode ser benéfico no nível permitindo mais recuperação do que sem nenhuma actividade física, ou no enriquecimento patológico, molecular e funcional.

Fontes:

Hutson e outros, 2019. a acetificação Cbp-dependente do histone negocia a regeneração do axónio induzida pelo enriquecimento ambiental em modelos de ferimento da medula espinal do roedor. MED de Sci Transl. 11(487). PII: eaaw2064. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30971452

Nooijen e outros, 2012. Um estilo de vida mais activo nas pessoas com uma aptidão física e uma saúde recentes de benefícios de ferimento da medula espinal. Medula espinal. 50(4): 320-3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22143679

Last Updated: Jan 23, 2020

Dr. Osman Shabir

Written by

Dr. Osman Shabir

Osman is a Postdoctoral Research Associate at the University of Sheffield studying the impact of cardiovascular disease (atherosclerosis) on neurovascular function in vascular dementia and Alzheimer's disease using pre-clinical models and neuroimaging techniques. He is based in the Department of Infection, Immunity & Cardiovascular Disease in the Faculty of Medicine at Sheffield.

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