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La terapia genica di uso degli scienziati da rigenerare ha danneggiato le fibre nervose ottiche

Gli scienziati hanno usato la terapia genica per rigenerare le fibre nervose nocive nell'occhio, in una scoperta che potrebbe aiutare lo sviluppo di nuovi trattamenti per il glaucoma, una delle cause di piombo di cecità universalmente.

Gli assoni - fibre nervose - nel sistema nervoso centrale adulto (CNS) non rigenerano normalmente dopo la ferita e la malattia, significanti che il danno è spesso irreversibile. Tuttavia, negli ultimi dieci anni ci sono stati una serie di scoperte che suggeriscono che potesse essere possibile stimolare la rigenerazione.

In uno studio pubblicato oggi nelle comunicazioni della natura, gli scienziati hanno provato se il gene responsabile della produzione di una proteina conosciuta come Protrudin potrebbe stimolare la rigenerazione delle cellule nervose e proteggerli dalla morte delle cellule dopo una lesione.

Il gruppo, piombo dal Dott. Richard Eva, dal professor Keith Martin e dal professor James Fawcett dal John van Geest Centre per la riparazione del cervello all'università di Cambridge, ha usato un sistema della coltura cellulare per coltivare le cellule cerebrali in un piatto. Poi hanno ferito i loro assoni facendo uso di un laser ed hanno analizzato la risposta a questa lesione facendo uso di microscopia della in tensione-cella. I ricercatori hanno trovato che quello aumentare la quantità o l'attività di Protrudin in queste cellule nervose notevolmente ha aumentato la loro capacità di rigenerare.

Le cellule nervose nella retina, conosciuta come le celle retiniche del ganglio, estendono i loro assoni dall'occhio fino il cervello tramite il nervo ottico per trasmettere ed elaborare le informazioni visive. Per studiare se Protrudin potrebbe stimolare la riparazione nello SNC danneggiato in un organismo intatto, i ricercatori hanno usato una tecnica di terapia genica per aumentare la quantità e l'attività di Protrudin nell'occhio e nel nervo ottico. Quando hanno misurato la quantità di rigenerazione alcune settimane dopo che una lesione di schiacciamento al nervo ottico, il gruppo ha trovato che Protrudin aveva permesso agli assoni di rigenerare sopra le grandi distanze. Egualmente hanno trovato che le celle retiniche del ganglio erano protette dalla morte delle cellule.

I ricercatori hanno indicato che questa tecnica può contribuire a proteggere dal glaucoma, uno stato di occhio comune. Nel glaucoma, il nervo ottico che connette l'occhio al cervello è danneggiato progressivamente, spesso in collaborazione con pressione elevata dentro l'occhio. Se non diagnosticato abbastanza presto, il glaucoma può piombo a perdita di visione. Nel Regno Unito, intorno ad uno in 50 persone sopra l'età di 40 ed uno in dieci genti sopra l'età di 75 è influenzato dal glaucoma.

Per dimostrare questo effetto protettivo di Protrudin contro il glaucoma, i ricercatori hanno utilizzato un'intera retina da un occhio del mouse e la hanno coltivata in una capsula di Petri. Solitamente intorno ad una metà dei neuroni retinici muoia entro tre giorni di rimozione retinica, ma i ricercatori hanno trovato che Protrudin aumentante o d'attivazione piombo quasi per completare la protezione dei neuroni retinici.

Il glaucoma è una delle cause di piombo di cecità universalmente. Le cause del glaucoma completamente non sono capite, ma c'è corrente un grande fuoco sull'identificazione dei trattamenti nuovi impedendo alle cellule nervose nella retina di morire come pure provando a riparare la perdita della visione con la rigenerazione degli assoni malati tramite il nervo ottico.

La nostra strategia conta sul usando la terapia genica - un approccio già nell'uso clinico - per consegnare Protrudin nell'occhio. È possibile il nostro trattamento potrebbe più ulteriormente essere diventato come modo di protezione dei neuroni retinici dalla morte come pure della stimolazione dei loro assoni per ricrescere. È importante precisare che questi risultati avrebbero bisogno di ulteriore ricerca di vedere se potessero essere sviluppati negli efficaci trattamenti per gli esseri umani.„

Dott. Veselina Petrova, dipartimento delle neuroscienze cliniche, università di Cambridge, il primo autore dello studio

Protrudin risiede normalmente all'interno del reticolo endoplasmatico, strutture minuscole all'interno delle nostre celle. In questo studio, il gruppo ha indicato che il reticolo endoplasmatico trovato in assoni sembra fornire i materiali ed altre strutture cellulari importanti per la crescita e la sopravvivenza per supportare il trattamento di rigenerazione dopo la lesione. Protrudin stimola il trasporto di questi materiali al sito della lesione.

Il Dott. Petrova ha aggiunto: “Le cellule nervose nel sistema nervoso centrale perdono la capacità di rigenerare i loro assoni come loro maturano, in modo da hanno capacità molto limitata per ricrescita. Ciò significa che le lesioni al cervello, al midollo spinale ed al nervo ottico hanno vita alterazione delle conseguenze.

“Il modello di lesione del nervo ottico è usato spesso studiare i nuovi trattamenti per la stimolazione della rigenerazione dell'assone dello SNC ed i trattamenti hanno identificato spesso questa promessa di manifestazione di modo nel midollo spinale danneggiato. È possibile che aumentato o Protrudin attivato potrebbe essere usato per amplificare la rigenerazione nel midollo spinale danneggiato.„

Source:
Journal reference:

Petrova, V., et al. (2020) Protrudin functions from the endoplasmic reticulum to support axon regeneration in the adult CNS. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-19436-y.