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¿Puede una forma de vida activa perfeccionar la recuperación después de un daño de la médula espinal?

Las debilitaciones neurológicas permanentes pueden ocurrir después del daño de la médula espinal debido a la falla del motor de la médula espinal y de los axones sensoriales de regenerar.

Daño de la médula espinal

Haber de imagen: Viacheslav Nikolaenko/Shutterstock.com

Esto es porque el sistema nervioso central mamífero (CNS), a diferencia en de algunos anfibios y reptiles, tiene moléculas inhibitorias el cegar de poste-revelado del incremento, así como la falta de un sistema regenerador efectivo de la reacción. Dentro del sistema nervioso periférico (PNS), hay una cierta recuperación axonal limitada que puede ocurrir naturalmente.

Capacidad cada vez mayor de la regeneración del axón

El aumento de la capacidad regeneradora intrínseca natural de las neuronas del ganglio de raíz (DRG) dorsal puede ser logrado condicionando daño dentro de los nervios periféricos del CNS, tales como el nervio ciático. Hacer esto permite el upregulation de los genes regeneración-asociados (RAGs) que pueden impulsar un potencial creciente para la regeneración del nervio de las neuronas del DRG después de un daño del CNS.

Esto, sin embargo, mientras que es potente para minimizar el mecanismo de la regeneración axonal en animal de experimento modela, no es una opción clínico viable para los seres humanos.

La reacción aferente propioceptiva (de las neuronas sensoriales del DRG) puede modular rendimientos del motor dentro de la médula espinal vía la producción de señales de entrada moleculares. La reacción influencia el ajuste y el refinamiento del aprendizaje y del movimiento de motor. Como tal, esta reacción puede también desempeñar un papel crítico en la dirección del poste-SCI de la recuperación del motor. De hecho los estudios clínicos y animales que estimulaban aferentes propioceptivos han demostrado eléctricamente la recuperación y el neuroplasticity aumentados del motor después de SCI.

¿Puede el enriquecimiento ambiental perfeccionar la recuperación?

En un estudio reciente de Hutson y otros (2019), publicados en remedio de translación de la ciencia, los investigadores investigados cómo la recuperación axonal suceso rápidamente en los ratones que fueron expuestos a un ambiente enriquecido antes del daño espinal.

El enriquecimiento ambiental es los medios de estimular fisiológico fibras de nervio aferentes sensoriales naturalmente dentro de roedores y aumenta neuroplasticity y neurogenesis dentro del CNS. En este estudio, el enriquecimiento incluyó el donante los ratones de una jaula más grande, de una rueda donde podrían ejecutarse, de un mayor número de ratones del compañero, de objetos nuevos y de más material de la jerarquización

El enriquecimiento ambiental podía producir un aumento duradero en el potencial regenerador de las neuronas del DRG acopladas con el hecho de que la reacción aferente propioceptiva era necesaria para este potencial regenerador. Más tiempo pasado (en días) con el enriquecimiento ambiental, cuanto más alta es la consecuencia media del neurite de las neuronas del DRG estaba, pero aumentado no no importante con 6 días o menos de enriquecimiento.

Además, el porcentaje de los axones de la regeneración en la distancia de 1m m del sitio de la lesión era el 45% para el grupo ambientalmente enriquecido comparado hasta el 10% para ésos sin el enriquecimiento. En el sitio de la poste-lesión de 5m m, el porcentaje de los axones de la regeneración en el grupo enriquecido era el 20% comparado menos el de 5% para ésos a fuera. No sólo estos axones capaces de regenerar sobre un más de larga distancia, pero también eran tenidos un valor más alto de los potenciales de acción a través del sitio de la lesión compararon a los que ambientalmente no fueron enriquecidas.

Los investigadores después probaron los mecanismos moleculares detrás de estas observaciones y encontraron que la mayor parte de los cambios genéticos en las células ambientalmente enriquecidas eran debido a los caminos referentes actividad neuronal, la movilización del calcio y a un programa regenerador específico que fue iniciado dentro de las neuronas de gran diámetro del DRG.

Un mecanismo epigenético específico que aliviaba la represión transcriptiva en estas neuronas para facilitar la recuperación axonal fue encontrado para ser debido a la acetilación Cbp-mediada de la histona. La metilación de la histona es generalmente represiva mientras que la acetilación es generalmente estimulante.

Usando esta nueva comprensión de los mecanismos que eran la base del potencial regenerador de las neuronas del DRG por el enriquecimiento ambiental de aferentes propioceptivos, los investigadores podían farmacológico activar Cbp/p300, vía TTK21, para ascender la regeneración sensorial del axón y la recuperación de los nervios después de que una lesión de SCI inducida en ratones. TTK21 es seguro y puede también cruzar la barrera hematoencefálica para ascender la acetilación de la histona.

Los investigadores entonces probados si el potencial regenerador nuevamente encontrado de las neuronas del DRG traducido a la recuperación del motor usando rata modela. El porcentaje de los axones de la regeneración en el sitio de la lesión era el 40% para el grupo TTK21 comparado menos el de 20% para ésos a fuera.

Había una mejoría importante al número de errores en prueba del ` de un paseo de la rejilla' comparada a ésas sin TTK21. Además, el tiempo a primero contacto una almohadilla adhesiva colocada en las patas traseras también fue perfeccionado importante después de 5 semanas del tratamiento.

Este estudio destaca la importancia del estímulo aferente sensorial en la promoción de capacidades regeneradoras del poste-SCI de las neuronas del DRG. También ofrece un mecanismo epigenético nuevo por el cual el enriquecimiento pueda ascender consecuencia del neurite y la recuperación funcional. El enriquecimiento ambiental es una manera de estimular aferentes propioceptivos sensoriales, que es esencialmente una forma de la rehabilitación física o de la actividad.

Un pequeño estudio de Nooijen y otros, publicados en 2013, encontrados que una forma de vida más activa en 30 personas que tenían SCI reciente podría beneficiarse funcionalmente de un programa de rehabilitación que incluyó actividad física. Combinado con el estudio por Hutson y otros, 2019 y otros, sugiere eso que tiene una forma de vida activa antes y poste-SCI; cuál no es rutinario para los hospitalizado, puede ser beneficioso en el nivel habilitando más recuperación que sin ninguna actividad física, o el enriquecimiento patológico, molecular y funcional.

Fuentes:

Hutson y otros, 2019. la acetilación Cbp-relacionada de la histona media la regeneración del axón inducida por el enriquecimiento ambiental en modelos del daño de la médula espinal del roedor. MED de Sci Transl. 11(487). PII: eaaw2064. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30971452

Nooijen y otros, 2012. Una forma de vida más activa en personas con salud y una salud recientes de las ventajas de daño de la médula espinal una buen. Médula 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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