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Nervi crescenti del midollo spinale dopo la lesione

Nelle prove sui ratti, i ricercatori a Johns Hopkins e l'università del Michigan hanno sviluppato un trattamento che i nervi del midollo spinale di guide ricrescono dopo la lesione.

I risultati saranno pubblicati nell'emissione del 18 luglio degli atti dell'Accademia nazionale delle scienze.

Lo studio ha implicazioni per curare la gente che può affrontare l'amputazione di un braccio dopo una lesione violenta in cui i nervi sono strappati dal midollo spinale. Il nuovo trattamento corrente è allo studio per altri tipi di lesioni traumatiche del midollo spinale.

I ricercatori hanno trattato le lesioni sperimentali del nervo in ratti con un enzima - sialidase chiamato - quel essi hanno isolato dai batteri. Quattro settimane più successivamente, altrettanti nervi nei midolli spinali dei ratti sialidase-trattati hanno coltivato più di due volte le nuove fibre nervose confrontate ai ratti non trattati.

La lesione sperimentale in ratti ha imitato una lesione in esseri umani che possono accadere durante il parto o negli incidenti del motociclo quando un braccio è tirato violentemente a partire dall'organismo. Questa lesione induce i nervi ad essere spinta dal midollo spinale. Senza questi nervi, il braccio perde la sensibilità ed il tono di muscolo. Senza tono di muscolo, l'organismo non può supportare il peso del braccio e molti problemi sanitari possono svilupparsi.

Mentre i chirurghi possono a volte riattaccare i nervi spinti al midollo spinale, questo trattamento non è efficace come i medici o i pazienti gradirebbero. Ciò è in parte perché nervi nel cervello e nel midollo spinale, a differenza di quelli nel resto dell'organismo, venire a mancare per coltivare le nuove fibre nervose. I nervi nel cervello e nel midollo spinale sono circondati dai segnali da altre celle nell'area danneggiata che le fermano dalla crescita.

“Le molecole nell'ambiente del midollo spinale danneggiato specificamente stanno istruendo l'estremità del nervo per non ricrescere,„ dice il Direttore dello studio, Ronald Schnaar, il Ph.D., professore di farmacologia e della neuroscienza nell'istituto delle scienze biomediche di base a Hopkins.

“Il cervello ed il midollo spinale estremamente sono ammucchiati con i nervi e le fibre nervose, che possono essere perché abbiamo sviluppato i comandi attenti che dicono le celle di smettere di fare le nuove connessioni. Il sistema nervoso centrale ammucchiato ha modi dire “GIUSTO, siamo fatti„ per tenere i nervi dalla germogliatura volente o nolente e dalla fabbricazione delle connessioni inadeguate. Ma nel guadagno della capacità di ammucchiare i nervi vicino insieme, abbiamo smesso la flessibilità - la capacità di guarire dopo la lesione.„

“Se dividete la vostra barretta, può essere riattaccata chirurgicamente e le fibre nervose si sviluppano tipicamente indietro in moda da potervi utilizzare ancora voi la vostra barretta,„ dicono Schnaar. “Al contrario, il cervello danneggiato ed il midollo spinale sono terreno roccioso per la crescita delle fibre nervose,„ dice. “Trovando i modi lisciare che la strada potrebbe aiutare le fibre nervose per ricrescere.„

Parecchie molecole nel midollo spinale sono conosciute per fermare le fibre nervose dalla crescita. Schnaar si riferisce a queste molecole come inibitori di rigenerazione dell'assone, o semplicemente a ARIs.

“I trattamenti che eliminano ARIs potrebbero permettere che le estremità del nervo riacquistino le loro abilità a ricupero naturali come fanno nella periferia e migliorano il ripristino,„ dice Schnaar.

I ricercatori hanno esaminato il limite fra il midollo spinale e la periferia per vedere se potessero persuadere un'estremità del nervo per svilupparsi dal midollo spinale inibitorio in un ambiente più permissivo che contiene meno ARIs. Hanno scelto di imitare comunemente la lesione - veduto negli incidenti del motociclo, chiamati ripugnanza del plesso brachiale, perché comprende i nervi al limite fra il midollo spinale e la periferia.

I ricercatori hanno diviso chirurgicamente i nervi che si estendono normalmente dal midollo spinale fino la spalla dei ratti anestetizzati. Poi hanno trapiantato un nervo dal cosciotto posteriore dello stesso animale nel midollo spinale per ricollegare le estremità ferite del nervo.

Per persuadere le estremità danneggiate del nervo per coltivare le fibre e connettere al nervo trapiantato, hanno utilizzato una pompa impiantata per bagnare l'area con uno di tre enzimi differenti conosciuti per distruggere ARIs. Quattro settimane dopo trapianto ed il trattamento enzimatico, i ricercatori hanno iniettato le tinture nei nervi per vedere se e quante fibre nervose si sono sviluppate dalle celle danneggiate del midollo spinale nel nervo trapiantato.

I ratti hanno trattato con uno dei tre enzimi provati, sialidase, indicato bene due volte sopra il numero di nuove fibre nervose che i ratti trattati con salino, che non si pensa che migliorasse la crescita del nervo. Inoltre, i ricercatori hanno veduto che le nuove fibre sono state fatte dalle cellule nervose che risiedono nel midollo spinale.

“Abbiamo stabilito che il sialidase degli enzimi, che distrugge una delle molecole che inibisce la rigenerazione del nervo, fosse sufficiente robusto per migliorare la conseguenza delle fibre nervose dal midollo spinale,„ diciamo Schnaar.

Il trapianto chirurgico di un nervo periferico per aiutare la crescita delle fibre nervose dal midollo spinale ha indicato il successo limitato in esseri umani. “L'aggiunta di nuovo trattamento per migliorare la nostra gestione chirurgica corrente di ripugnanza del plesso brachiale nella gente sarebbe accolta favorevolmente dai pazienti ed i chirurghi„ dice egualmente Lynda Yang, M.D., il Ph.D., un assistente universitario di neurochirurgia all'università del Michigan. Dott. Yang, l'autore principale dello studio, pioniere aiutato lo studio di ARIs mentre uno studente di laurea con Dott. Schnaar a Johns Hopkins negli anni 90.

Indicando qui che il sialidase può aumentare il numero delle cellule nervose del midollo spinale che estendono le fibre in un nervo trapiantato, il Dott. Yang ora sta provando se i nervi ristabiliscono il controllo di muscolo. “Siamo vedere molto interessato quanto funzione potete ottenere indietro,„ in lei diciamo.

Secondo Schnaar, c'è una certa prova che questa tecnica del trapianto accoppiata con il trattamento di sialidase può persuadere altro, cellule nervose vicine all'interno del midollo spinale da svilupparsi fuori pure. “Una volta che riavvolgete, quindi il cervello fa un processo stupefacente di selezionarlo tutto,„ dice.

Stabilire la capacità del sialidase di migliorare la rigenerazione del nervo spinale nei nervi periferici trapiantati, in Schnaar e nel suo gruppo di ricerca a Hopkins sta verificando lo stesso trattamento per vedere se aiuti la rigenerazione del nervo in altri tipi di lesioni del midollo spinale.

“Anche un piccolo miglioramento ha potuto significare molto. La gente con le lesioni del midollo spinale non sta guardando generalmente per giocar a calcioe,„ dice Schnaar, “ma riacquistare le funzioni di base. Un miglioramento modesto nella rigenerazione del nervo ha potuto apportare un grande miglioramento nella qualità di vita di un paziente.„