Опасные разрывы, описанные в модели рассеянного склероза

By Валерия Мешкова No comments

рассеянный склероз
                Кредит: CC0 Public Domain

Постоянный неврологический дефицит пациентов с рассеянным склерозом в значительной степени зависит от степени дегенерации длинных нервных волокон. Последнее инициируется разрывами в клеточной мембране и в результате притока ионов кальция.
                                                                                       

Только в Германии более 200 000 пациентов страдают рассеянным склерозом (РС). MS является аутоиммунным заболеванием и одним из наиболее распространенных воспалительных заболеваний центральной нервной системы. Степень инвалидности пациента критически зависит от степени потери нервных волокон. Это связано с тем, что аутоиммунная реакция, характерная для данного состояния, поражает длительные процессы, называемые аксонами, которые отвечают за передачу нервных импульсов. В настоящее время группа во главе с профессором Мартином Кершенштайнером, директором Института клинической нейроиммунологии Людвига-Максимилиана-Университета (LMU) в Мюнхене, и профессором Томасом Мисгельдом из Института биологии нейрональных клеток Технического университета Мюнхена (TUM), работает У животных с моделью РС был выявлен предполагаемый механизм, который может привести к дегенерации аксонов. Они показали, что незначительные разрывы в клеточной мембране позволяют ионам кальция просачиваться в нейрон, нарушая ионный баланс и в конечном итоге убивая аксон. Новые результаты появляются в журнале Neuron.

В предыдущих исследованиях Kerschensteiner, Misgeld и коллеги наблюдали, что аксоны в воспалительных поражениях часто опухали и впоследствии фрагментировались. «Но в некоторых случаях опухоль спонтанно регрессировала, и эти аксоны восстанавливались», — говорит Кершенштайнер. «Таким образом, процесс в принципе обратим и, возможно, может быть терапевтически модулирован, если бы мы лучше понимали основные механизмы». С помощьюЧто касается микроскопии in vivo, исследователи теперь показали на животной модели РС, что судьба этих аксонов зависит от их содержания кальция. Аксоны с аномально высокой концентрацией кальция с большей вероятностью подвергаются набуханию и последующей дегенерации и реже восстанавливаются из этого состояния, чем аксоны с нормальным уровнем ионов. «Поразительно, что эти изменения начинаются относительно рано в процессе повреждения аксонов», — говорит Мисгельд. Действительно, в 10% исследованных аксонов концентрация кальция уже была увеличена до начала отека. Было обнаружено, что около половины набухших аксонов имеют высокий уровень внутриклеточного кальция и, соответственно, высокий риск дегенерации.

Избыток кальция выводится из внеклеточного пространства и поступает в аксон через наноразрывы в клеточной мембране, поскольку команда смогла продемонстрировать использование флуоресцентного красителя, связанного с макромолекулой. «Комплекс слишком велик, чтобы проникнуть в неповрежденный аксон. Только если мембрана была повреждена, ее можно перенести в аксон и обнаружить по ее флуоресценции. С помощью микроскопии in vivo мы также смогли показать, что многие из аксонов, которые поглощают краситель, также содержат повышенное количество кальция «, — говорит Кершенштайнер. «Тот факт, что в воспаленной нервной системе разрывы в клеточной мембране могут способствовать гибели нервных волокон, является новым открытием, которое в будущем может иметь терапевтическое значение». добавляет Мисгельд. Из исследований повреждений спинного мозга уже известно, что нервные клетки способны восстанавливать разрывы, вызванные механическими силами. Поэтому исследователи надеются, что лучшее понимание происхождения и восстановления поврежденных мембран нервных клеток приблизит их к определению новых целей для терапевтических вмешательств.

Добавить комментарий