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La terapia génica del uso de los científicos a regenerar dañó fibras de nervio óptico

Los científicos han utilizado terapia génica para regenerar fibras de nervio dañadas en el aro, en un descubrimiento que podría ayudar al revelado de los nuevos tratamientos para el glaucoma, una de las causas principales de la ceguera por todo el mundo.

Los axones - fibras de nervio - en el sistema nervioso central adulto (CNS) no regeneran normalmente después del daño y de la enfermedad, significando que el daño es a menudo irreversible. Sin embargo, durante la última década ha habido varios descubrimientos que sugieren que pueda ser posible estimular la regeneración.

En un estudio publicado hoy en comunicaciones de la naturaleza, los científicos probaron si el gen responsable de la producción de una proteína conocida como Protrudin podría estimular la regeneración de las células nerviosas y protegerlas contra muerte celular después de un daño.

Las personas, llevadas por el Dr. Richard Eva, profesor Keith Martin y profesor James Fawcett del Juan van Geest Centre para la reparación del cerebro en la universidad de Cambridge, utilizaron un sistema del cultivo celular para crecer a las neuronas en un plato. Después hirieron sus axones usando un laser y analizaban la reacción a este daño usando microscopia de la vivo-célula. Los investigadores encontraron que eso el aumento de la cantidad o de la actividad de Protrudin en estas células nerviosas sumamente aumentó su capacidad de regenerar.

Las células nerviosas en la retina, conocida como células retinianas del ganglio, extienden sus axones del aro al cerebro a través del nervio óptico para retransmitir y tramitar la información visual. Para investigar si Protrudin pudo estimular la reparación en el CNS herido en un organismo intacto, los investigadores utilizaron una técnica de la terapia génica para aumentar la cantidad y la actividad de Protrudin en el aro y el nervio óptico. Cuando midieron la cantidad de regeneración algunas semanas después de que un daño del agolpamiento al nervio óptico, las personas encontrara que Protrudin había permitido a los axones regenerar sobre distancias grandes. También encontraron que las células retinianas del ganglio fueron protegidas contra muerte celular.

Los investigadores mostraron que esta técnica puede ayudar a proteger contra glaucoma, una condición de aro común. En glaucoma, el nervio óptico que conecta el aro al cerebro se daña progresivamente, a menudo en asociación con la presión elevada dentro del aro. Si no diagnosticado temprano bastante, el glaucoma puede llevar a la baja de la visión. En el Reino Unido, alrededor de uno en 50 personas sobre la edad de 40, y uno en diez personas sobre la edad de 75 es afectado por el glaucoma.

Para demostrar este efecto protector de Protrudin contra glaucoma, los investigadores utilizaron una retina entera de un aro del ratón y la crecieron en un plato de la célula-cultura. Generalmente alrededor de una mitad de neuronas retinianas muera en el plazo de tres días de retiro retiniano, pero los investigadores encontraron que Protrudin cada vez mayor o que activaba llevó casi para terminar la protección de neuronas retinianas.

El glaucoma es una de causas principales de la ceguera por todo el mundo. Las causas del glaucoma no se entienden totalmente, pero hay actualmente un foco grande en determinar nuevos tratamientos evitando que las células nerviosas en la retina mueran, e intentando reparar baja de la visión con la regeneración de axones enfermos a través del nervio óptico.

Nuestra estrategia confía en usar la terapia génica - una aproximación ya en uso clínico - para entregar Protrudin en el aro. Es posible nuestro tratamiento podría ser convertido más a fondo como manera de proteger las neuronas retinianas contra muerte, así como de estimular sus axones para regrow. Es importante señalar que estas conclusión necesitarían la investigación adicional considerar si podrían ser desarrolladas en los tratamientos efectivos para los seres humanos.”

El Dr. Veselina Petra, departamento de neurologías clínicas, universidad de Cambridge, el primer autor del estudio

Protrudin reside normalmente dentro del retículo endoplásmico, estructuras minúsculas dentro de nuestras células. En este estudio, las personas mostraron que el retículo endoplásmico encontrado en axones aparece ofrecer los materiales y otras estructuras celulares importantes para el incremento y la supervivencia para soportar el proceso de la regeneración después de daño. Protrudin estimula el transporte de estos materiales al sitio del daño.

El Dr. Petra agregó: Las “células nerviosas en el sistema nervioso central pierden la capacidad de regenerar sus axones como ellas maduran, así que tienen capacidad muy limitada para el nuevo crecimiento. Esto significa que los daños al cerebro, a la médula espinal y al nervio óptico tienen vida-alteración de consecuencias.

“El modelo del daño del nervio óptico es de uso frecuente investigar los nuevos tratamientos para estimular la regeneración del axón del CNS, y los tratamientos determinaron esta promesa de la demostración de la manera a menudo en la médula espinal herida. Es posible que aumentado o Protrudin activado se pudo utilizar para reforzar la regeneración en la médula espinal herida.”

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.