O processo molecular recentemente descoberto podia acelerar a recuperação dos ferimentos do nervo

Vinte milhão americanos sofrem dos ferimentos periféricos do nervo, que podem ser causados por traumatismos tais como feridas do combate e impactos de motocicleta assim como as desordens médicas que incluem o diabetes.

Estes ferimentos podem ter um impacto devastador na qualidade de vida, tendo por resultado a perda de sensação, de função de motor e de dor duradouro do nervo. O corpo é capaz de regenerar os nervos danificados, mas este processo está lento e incompleto.

Agora, os pesquisadores no Eli e o centro largo de Edythe da pesquisa regenerativa da medicina e da célula estaminal no UCLA descobriram um processo molecular que controlasse a taxa em que os nervos crescem ambos durante a revelação e a recuperação embrionárias de ferimento ao longo da vida.

O estudo, conduzido por Samantha superior Butler autor e publicado no jornal da neurociência, usou experiências com ratos para mostrar que é possível acelerar o crescimento periférico do nervo manipulando este processo molecular.

Encontrar poderia informar a revelação das terapias que reduzem o tempo onde toma para que os povos recuperem dos ferimentos do nervo.

O sistema nervoso de corpo humano é compreendido de dois componentes: o sistema nervoso central, que inclui o cérebro e a medula espinal; e o sistema nervoso periférico, que abrange todos nervos restantes no corpo.

Os nervos periféricos estendem sobre distâncias longas para conectar os membros, glândulas e os órgãos ao cérebro e à medula espinal, enviando sinalizam esse movimento do controle através dos neurônios de motor, e de retransmitir a informação tal como a dor, o toque e a temperatura através dos neurônios sensoriais.

Ao contrário dos nervos no cérebro e na medula espinal, que são protegidos pelo crânio e pelas vértebras, os nervos do sistema nervoso periférico não têm nenhuma tal protecção, deixando os vulneráveis a ferimento. Quando o corpo tiver um mecanismo para ajudar os nervos periféricos a restabelecer conexões após ferimento, este processo é lento; os nervos danificados regrow em uma taxa média de apenas um milímetro pelo dia.

O ritmo glacial desta recuperação pode tomar um pedágio tremendo nas vidas do pessoa, como pode ter que viver com o movimento e a sensação danificados por muitos meses ou anos.

Os povos com os ferimentos periféricos severos do nervo perdem frequentemente a sensação, que os faz suscetíveis a ferimento mais adicional, e perdem a mobilidade, que pode conduzir para muscle a atrofia. O processo de rebrota do nervo pode ser extremamente doloroso e se os músculos atrofiaram exige muita fisioterapia recuperar a função. Meu laboratório procura métodos acelerar este processo de cicatrização.”

Samantha Butler, estuda o autor superior

Butler guardara a Eleanor I. Leslie Cadeira em abrir caminho a pesquisa do cérebro no departamento da neurobiologia na Faculdade de Medicina de David Geffen no UCLA.

Em um estudo 2010 nos ratos, Butler e seus colegas descobriram que poderia controlar a taxa em que os nervos crescem na medula espinal durante a revelação embrionária manipulando a actividade de um gene chamado a quinase 1 do domínio de LIM, ou Limk1.

Limk1 controla a taxa de crescimento do nervo regulando a actividade de uma proteína chamada cofilin. Cofilin joga um papel chave em um processo conhecido como a polimerização do actínio, ou “treadmilling,” que permite os nervos de estender rosca-como projecções sobre distâncias longas às redes neurais do formulário.

Construções novas do papel de Butler nestes resultados mostrando que Limk1 e o cofilin igualmente controlam a taxa de crescimento dos nervos periféricos durante a revelação e a regeneração.

“Nós descobrimos que uma das primeiras coisas que um nervo faz depois que ferimento é interruptor em todas estas moléculas desenvolventes adiantadas que controlaram como cresceram no primeiro lugar,” disseram Butler, que é um membro do centro de pesquisa largo da célula estaminal do UCLA. “É um tanto similar a como um adulto na crise pôde alcançar para fora a seus amigos da infância para se renovar.”

Em testes pré-clínicos usar o rato modela com os ferimentos periféricos do nervo, o laboratório de Butler mostrou que este processo molecular pode ser manipulado para fazer os nervos crescer mais rapidamente. Especificamente, encontraram que os ratos que foram projectados genetically de modo que o gene Limk1 fosse removido exibiram um aumento de 15% na velocidade da rebrota do nervo depois de ferimento.

“Esta é uma melhoria modesta para um rato mas um que poderia traduzir em uma melhoria principal para um ser humano porque nossos nervos têm tanto mais distante para crescer,” disse Butler, que notou que os nervos regrow na mesma taxa em ratos e em seres humanos.

Esta taxa aumentada de rebrota do nervo conduziu a uma recuperação mais rápida do motor e de funções sensoriais como medida por como rapidamente os ratos feridos recuperaram a capacidade para andar e a sensação em suas patas. Isto é significativo porque a função sensorial pode tomar mais por muito tempo do que a função de motor para recuperar após um ferimento traumático, contudo a função sensorial é crítica à qualidade de vida.

Como um passo seguinte, Butler e seu laboratório estão usando haste humana os neurônios de motor pilha-derivados para seleccionar para os candidatos da droga que poderiam alterar esta regeneração molecular do nervo do processo e da velocidade nos seres humanos. Igualmente estão expandindo o espaço de seu estudo examinando se adicionando mais cofilin -- um pouco do que Limk1 de inibição -- podia ser ainda mais eficaz na recuperação acelerar dos ferimentos periféricos do nervo.

O modelo experimental do tratamento descrito acima foi usado em testes pré-clínicos somente e não foi testado nos seres humanos nem não foi aprovado por Food and Drug Administration como seguro e eficaz para o uso nos seres humanos.

Source:
Journal reference:

Frendo, M.E. S. et al. (2019) The cofilin/Limk1 pathway controls the growth rate of both developing and regenerating motor axons. The Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0648-19.2019.