L'inibizione di fosforilazione CRMP2 promuove la rigenerazione axonal dopo la lesione del nervo ottico

Un nuovo studio dal professor Toshio Ohshima dell'università di Waseda ha trovato che l'inibizione di fosforilazione della proteina sprofondante 2 (CRMP2), una proteina del mediatore di risposta dell'microtubulo-associazione, sopprime la degenerazione delle fibre nervose e promuove la sua rigenerazione dopo la lesione del nervo ottico.

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I risultati di questo studiano, recentemente pubblicato online nei rapporti scientifici, potrebbero essere tradotti in sviluppo dei trattamenti novelli per i pazienti con i neuropathies ottici, quali la lesione ed il glaucoma traumatici.

Una volta diagnosticati con il glaucoma, gli angoli morti si sviluppano nel campo visivo e potrebbero piombo a cecità mentre il nervo ottico si deteriora. Tale deterioramento e perdita di funzione delle fibre nervose, o degenerazione axonal, egualmente si presentano nella ferita traumatica del nervo e nelle malattie neurologiche, quali il morbo di Alzheimer ed il ALS. Corrente, i metodi per completamente la riparazione della retina, il midollo spinale ed altre parti del sistema nervoso centrale dopo la lesione o la degenerazione non esistono perché la rigenerazione axonal è limitata dai fattori inibitori.

Nell'esperienza studia, meccanismi potenziali che inibiscono la rigenerazione axonal sono stati trovati ed indirizzando questi meccanismi sono stati pensati per portare a scienziati un punto più vicino nello sviluppare la nuova terapeutica per i danneggiamenti del sistema nervoso centrale.

La molecola di proteina CRMP2 funziona per stabilizzare i microtubuli, che forniscono il supporto strutturale per il sistema nervoso centrale al livello cellulare di un neurone e promuovono la polimerizzazione legando ai dimeri della tubulina. Tuttavia, queste funzioni sono impedite dalle varie chinasi con fosforilazione, un meccanismo che regolamenta le proteine di un neurone.

Nel nostro studio precedente, che cosa abbiamo fatto erano di sviluppare CRMP2 colpo-in mouse e geneticamente inibiscono la sua fosforilazione CRMP2. Di conseguenza, il CRMP2 colpo-in mouse ha mostrato la promozione di rigenerazione axonal dopo una lesione del midollo spinale. Da questo, abbiamo supposto che lo stesso fenomeno potrebbe anche essere osservato dopo la lesione del nervo ottico.„

Il professor Toshio Ohshima, università di Waseda

Per studiare, gli scienziati hanno confrontato la degenerazione e la rigenerazione del nervo ottico fra wildtype e CRMP2 colpo-in mouse dopo una lesione del nervo ottico introdotta da uno schiacciamento del nervo ottico, una procedura in cui il nervo ottico sinistro è stato esposto e schiacciato stato per 5 secondi con una pinzette ad un sito circa 1mm dietro il globo dell'occhio. Hanno trovato che la destabilizzazione e la depolimerizzazione dei microtubuli dopo che una lesione di schiacciamento del nervo ottico è stata soppressa in CRMP2 colpo-in mouse e la perdita di celle retiniche del ganglio, il neurone di proiezione dell'occhio, egualmente sono state diminuite.

Il gruppo di ricerca egualmente ha osservato che il livello elevato di GAP43, un indicatore molecolare della proteina per rigenerazione axonal, era nel nervo ottico da CRMP2 colpo-in mouse che quello dai mouse del wildtype 4 settimane dopo che lo schiacciamento del nervo ottico. Ulteriormente, il numero degli assoni è aumentato di nervo ottico dopo che lo schiacciamento del nervo ottico in CRMP2 colpo-in mouse.

I nostri dati sperimentali indicano che l'inibizione di fosforilazione CRMP2 sarà un approccio novello allo sviluppo dei trattamenti per le lesioni umane del nervo ottico, ma più ulteriormente studiano saranno necessari per l'applicazione pratica.

Per esempio, alcuni studi suggeriscono che la fosforilazione CRMP2 svolga un ruolo nella formazione della mielina, una sostanza importante per il ripristino funzionale sufficiente degli assoni rigenerati. Il trattamento supplementare per facilitare il myelination sarà richiesto di realizzare il ripristino funzionale dopo la lesione del nervo ottico.„

Il professor Toshio Ohshima, università di Waseda

Sorgente:

Università di Waseda

Riferimento del giornale:

Kondo, 2019) inibizioni genetiche dello S. et al. (di fosforilazione CRMP2 a serina 522 promuove la rigenerazione axonal dopo la lesione del nervo ottico. Rapporti scientifici. doi.org/10.1038/s41598-019-43658-w.