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O estudo revela a maneira de regrow conexões perdidas da medula espinal

Por muitos anos, os pesquisadores pensaram que a cicatriz que forma depois que um ferimento da medula espinal impede activamente que os neurônios danificados regrowing. Em um estudo dos roedores, os cientistas apoiados pelos institutos de saúde nacionais mostraram que poderiam superar esta barreira e reconectar separou os nervos da medula espinal girando para trás os pulsos de disparo dos neurônios para os pôr em um estado adiantado do crescimento. Uma vez que isto ocorre, os neurônios poderiam ser induzidos para regrow através do tecido assustado. A pesquisa foi apoiada pelo instituto nacional de desordens neurológicas e pelo curso (NINDS), parte de NIH.

“Para pesquisadores das décadas têm tentado fazer os neurônios separados regrow através de um ferimento da medula espinal e reconectar com os neurônios no outro lado. Este estudo sugere que pode exigir a manipulação de três processos chaves do crescimento,” disse Lyn Jakeman, Ph.D., director de programa, NINDS. “Estas introspecções são importantes para compreender os mecanismos de ferimento e da regeneração que podem um dia ser aplicados para desenvolver tratamentos potenciais para ferimento da medula espinal.”

Os neurônios enviam sinais entre si através das projecções longas chamadas axónio. Quando a medula espinal é ferida, muitos destes axónio estão separados, conduzindo a uma perda de sensação e/ou de paralisia abaixo do local de ferimento. Na resposta, uma cicatriz forma dentro do tecido danificado, e quando os axónio puderem momentaneamente tentar regrow, este processo é mal sucedido. Porque estas conexões entre os neurônios são feitas inicialmente enquanto o corpo se está tornando, os pesquisadores procuraram restaurar aquelas circunstâncias desenvolventes para ajudar potencial o cabo danificado a curar.

“Há diversos testes padrões de crescimento na medula espinal que fecha após a revelação,” disse Michael V. Sofroniew, M.D., Ph.D., professor no instituto de investigação do cérebro no UCLA e autor superior do estudo publicado na natureza. “Nós quisemos ver se nós poderíamos reactivate aqueles testes padrões depois de ferimento e se aquele conduziria à rebrota dos axónio.”

Usando modelos de ferimento da medula espinal do rato e do rato, os pesquisadores do UCLA e seus colaboradores na Faculdade de Medicina de Harvard, na Boston, e no Instituto de Tecnologia federal suíço, Lausana, Suíça, olharam três componentes do processo da rebrota.

Primeiramente, tentaram girar genetically para trás o pulso de disparo dos neurônios reactivating o programa que produziu as conexões originais, especificamente os neurônios do crescimento que olham como estão tentando regrow. Quando nao activos nos adultos, os neurônios ainda levam o programa usado durante o crescimento adiantado. Injetando os vírus que contêm os genes relativos a este programa, os pesquisadores podiam reverter os neurônios da medula espinal de volta a um estado onde o crescimento do axónio poderia ocorrer.

Em segundo, os axónio novos necessários para viajar através do tecido danificado. Normalmente, os axónio crescentes movem-se ao longo das estradas pavimentadas com moléculas que não são encontradas no tecido da cicatriz. Após ter injectado o local de ferimento com um gel que contem uma combinação de proteínas depromoção, os cientistas viram um aumento nas moléculas axónio-de suporte, fornecendo eficazmente uma “estrada” através do ferimento.

Finalmente, os axónio crescentes necessários para retirar o local de ferimento e para encontrar alvos. Durante a revelação, os neurônios liberam as proteínas chamadas os chemoattractants que os axónio dirigem dentro sobre. Para imitar este, os pesquisadores injectaram proteínas chemoattractant em uma fuga além do local de ferimento e viram que estas “côdeas de pão ralado químicas” conduziram com sucesso axónio para crescer completamente através do local de ferimento.

Quando alguns dos três tratamentos--activação viral do programa do crescimento, formação do trajecto para o curso do axónio, e a adição de chemoattractants--não foram fornecidos, mínimo, se alguma rebrota foi considerada. Ao contrário, quando todos os três foram usados no pedido descrito, os neurônios cresceram robusta. Os dez ou as centenas de axónio viajaram através da cicatriz e reconectaram com os neurônios no outro lado.

Embora seus resultados sugerissem que as conexões novas poderiam conduzir sinais elétricos através do ferimento, os roedores não poderiam mover-se para melhorar. Contudo, o Dr. Sofroniew sublinhou que este não era inesperado.

“Nós esperarí-o-amos que estes axónio regrown se comportariam muito como os axónio que novos nós vemos durante o processo de desenvolvimento,” explicamos. “Bem como uma obrigação recém-nascida aprenda andar, estes circuitos recentemente formados exigirá provavelmente o treinamento antes que a recuperação funcional possa ser considerada.”

O traumatismo da medula espinal afecta aproximadamente 12.500 povos nos Estados Unidos todos os anos, e os 276.000 indivíduos calculados nos E.U. vivem actualmente com os efeitos a longo prazo de ferimento da medula espinal. O objetivo da pesquisa em ferimento da medula espinal é restaurar as conexões separadas pelo ferimento para fornecer a recuperação funcional.

O Dr. Sofroniew e seus colegas está olhando agora para continuar a refinar sua compreensão dos mecanismos envolvidos na regeneração do axónio e para determinar como os circuitos recentemente prendidos enlatam o melhor seja treinado novamente para restaurar o movimento.