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La terapia a tre direzioni avvia gli assoni per ricrescere dopo la lesione del midollo spinale in roditori

I neuroscenziati al UCLA, alla Harvard University ed all'istituto di tecnologia federale svizzero hanno identificato un trattamento a tre direzioni quel assoni di grilletti - le fibre minuscole che collegano le nostre cellule nervose e permettono loro di comunicare - per ricrescere dopo la lesione completa del midollo spinale in roditori. Non solo gli assoni si sono sviluppati attraverso le cicatrici, essi hanno potuto anche trasmettere i segnali attraverso il tessuto nocivo.

Se i ricercatori possono fornire risultati simili negli studi umani, i risultati potrebbero piombo ad una terapia per riparare le connessioni dell'assone nella gente che vive con la lesione del midollo spinale. La natura pubblica la ricerca in sua edizione online del 29 agosto.

“L'idea era di consegnare una sequenza dei tre trattamenti molto differenti e di provare se la combinazione potrebbe stimolare gli assoni disconnected per ricrescere attraverso la cicatrice nel midollo spinale danneggiato,„ ha detto l'autore principale Michael Sofroniew, un professore della neurobiologia alla scuola di medicina di David Geffen al UCLA. “Gli studi precedenti avevano provato esclusivamente, ma mai non insieme ciascuno dei tre trattamenti. La combinazione dimostrata essere il tasto.„

Quando la gente ferisce i loro midolli spinali, danneggia gli assoni ed impedisce il cervello l'invio dei segnali ai neuroni sotto il sito della lesione. Ciò piombo alla paralisi ed alla perdita di altre funzioni neurologiche, come controllo della vescica e resistenza della mano. L'approccio del UCLA ha potuto fornire il primo punto a risolvere questo problema.

Secondo Sofroniew, molte decadi della ricerca hanno indicato che le nostre fibre nervose hanno bisogno di tre cose di svilupparsi: in primo luogo, programmazione genetica per inserire crescita dell'assone; in secondo luogo, una via molecolare affinchè le fibre afferrino e da svilupparsi avanti; e terzi, una traccia di proteina “grumi di gomma di pane„ che attirano gli assoni per svilupparsi in una direzione particolare.

Tutti e tre le di queste circostanze sono attivi quando gli esseri umani si sviluppano nell'utero. Dopo la nascita, questi trattamenti interrompono, ma i geni che gestiscono i programmi della crescita ancora stanno dormendo nei nostri organismi. Lo scopo di Sofroniew era di rianimare questi geni e poi di lanciare il processo completo di nuovo con l'approccio a tre direzioni.

In primo luogo, i ricercatori hanno riattivato le cellule nervose nei midolli spinali dei mouse iniettando un trattamento imballato in virus inoffensivi che in primo luogo è stato sviluppato nel laboratorio di Zhigang lui, un neuroscenziato a Harvard.

Due settimane più successivamente, il gruppo del UCLA ha anestetizzato gli animali ed ha disconnesso gli assoni in loro midolli spinali più bassi. Soltanto i cosciotti posteriori dei roditori erano commoventi e potrebbero ancora muoversi ed alimentare.

I due giorni dopo la lesione, il gruppo ha amministrato un secondo trattamento nella lesione per creare le nuove vie su cui gli assoni preferiscono svilupparsi. Per concludere, i ricercatori hanno rilasciato un terzo insieme delle molecole chiamate chemo-attractants. Gli assoni fiutano fuori questi “grumi di gomma di pane chimici,„ che forniscono una destinazione dell'obiettivo--in questo caso, tessuto del midollo spinale che rimane dall'altro lato della cicatrice dalla lesione.

Quando Sofroniew ed i suoi colleghi hanno esaminato il tessuto dei mouse che hanno subito il trattamento in tre parti, erano trionfanti.

“Non solo ha fatto svilupparsi gli assoni robusto attraverso il tessuto della cicatrice,„ ha detto Sofroniew, “ma molte fibre aveva penetrato nel tessuto restante del midollo spinale dall'altro lato della lesione e di nuove connessioni fatte con i neuroni là.„

Gli animali che non hanno subito il trattamento combinato non hanno esibito ricrescita dell'assone attraverso la lesione di lesione.

Per verificare la riproducibilità d'individuazione, il gruppo ha ripetuto i tempi multipli di esperimento in mouse al UCLA ed in ratti nel laboratorio del neuroscenziato svizzero Gregoire Courtine. I risultati hanno provato ugualmente robusto.

Il gruppo ha ricevuto un'altra sorpresa quando hanno provato se gli assoni recentemente ricresciuti potrebbero condurre l'attività elettrica in animali vivi.

“Quando abbiamo stimolato il midollo spinale dell'animale con una corrente elettrica bassa sopra il sito di lesione, gli assoni ricresciuti hanno condotto 20 per cento di attività elettrica normale sotto la lesione,„ ha detto Sofroniew. “Al contrario, gli animali non trattati non ne hanno esibito.„

Malgrado l'individuazione del suggerimento del che le connessioni formate di recente possono condurre i segnali attraverso la lesione, la capacità dei roditori di muoversi non è migliorato. Ciò non era inattesa, secondo Sofroniew.

“Prevediamo che questi assoni ricresciuti si comportino come gli assoni recentemente sviluppati durante lo sviluppo--immediatamente non supportano le funzioni coordinate,„ ha detto Sofroniew. “Tanto come un imperativo neonato impari camminare, assoni che ricrescono dopo la lesione richiederanno l'addestramento e la pratica prima che possano recuperare la funzione.„

Il gruppo di ricerca dopo esplorerà come riaddestrare i circuiti recentemente collegati per riparare il movimento.

Sorgente: http://newsroom.ucla.edu/releases/new-therapy-spurs-nerve-fibers-to-regrow-through-scar-tissue-transmit-signals-after-spinal-cord-injury-in-rodents