• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania rzucają światło na regenerację komórek obwodowych

    30.09.2010. 16:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy już dawno temu zidentyfikowali różnicę między nerwami obwodowymi a rdzeniowymi. Te pierwsze są w stanie zregenerować się po uszkodzeniu. Niemniej pozostaje pytanie dlaczego tak jest? Zespół naukowców z Niemiec i Wlk. Brytanii dostarcza wskazówek na temat owej magii nerwów obwodowych. Odkrycia dokonane w ramach badań i zaprezentowane w czasopiśmie Cell mogą przyczynić się do nowych postępów w naprawie nerwów obwodowych.

    "Dysponujemy już szeroką wiedzą o różnicowaniu się rozmaitych komórek w czasie rozwoju, ale w następstwie poważnego uszkodzenia, takiego jak amputacja, nerwy muszą rozwinąć się ponownie" - wyjaśnia profesor Allison Lloyd z University College w Londynie (UCL), współautorka artykułu. "Potrzebują do tego nowego mechanizmu, ponieważ nie dysponują już sygnałami rozwojowymi."

    Faktem jest, że ponowny rozwój nerwów jest nie lada wyczynem. Nerwy obwodowe są długimi komórkami, których jądro znajduje się w rdzeniu kręgowym, stanowiącym część ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Aksony rozpostarte od nerwów obwodowych przekazują komunikaty aż do nogi człowieka.

    "Kiedy nerw zostaje przecięty, wszystkie aksony poniżej ulegają zwyrodnieniu" - mówi profesor Lloyd. Zwyrodnienie nerwów obwodowych jest wywoływane wtedy, kiedy dwie końcówki stykają się poprzez uszkodzoną tkankę. Komórki Schwanna, główne komórki glejowe obwodowego układ nerwowego (OBUN), które wspierają neurony, są również komponentami o decydującym znaczeniu dla procesu regeneracji - z czego naukowcy już dawno zdali sobie sprawę. Na ogół komórki Schwanna są "uśpione", ale to się zmienia, kiedy dana osoba dozna uszkodzenia. Zdaniem naukowców komórki Schwanna "różnicują się z powrotem do stanu przypominającego komórki macierzyste" i pomagają "wypełnić lukę, naprawiając uszkodzone neurony".

    "Komórki Schwanna mogą znajdować się na nerwie przez lata, a następnie, w dowolnym momencie, zmienić stan" - podkreśla profesor Lloyd. "To dosyć niezwykłe komórki." Zespół zauważa, że inne komórki, takie jak te występujące w wątrobie oraz komórki śródnabłonkowe wyściełające naczynia krwionośne również mają zdolność powrotu do stanu przypominającego komórki macierzyste.

    Ostatnie badania tym różnią się od poprzednich, że pozwoliły określić, dlaczego komórki Schwanna nie mogą naprawić nerwów samodzielnie. Naukowcy twierdzą, że z pomocą przychodzą komórkom Schwanna fibroblasty. Fibroblast jest uznawany za najpowszechniejszy typ komórki potrafiącej goić rany.

    "To nowa rola fibroblastów" - mówi profesor Lloyd, która kierowała badaniami. "Wiele o nich wiadomo i są zawsze obecne w ranach. Tutaj widzimy, że działają w sposób całkowicie nowy."

    Konkretnie komórki Schwanna odbierają sygnał z fibroblastów, który skutecznie daje im impuls, którego potrzebują do zorganizowania się w skupiska lub sznury i wyjście z kikuta nerwu jako grupa. Następnie sznury kierują regeneracją w obszarze, który najbardziej tego potrzebuje.

    Naukowcy odkryli, że tak zwany sygnał efryny-B zależy od Sox2 - czynnika transkrypcyjnego odpowiedzialnego za utrzymywanie samoodnowy niezróżnicowanych, embrionalnych komórek macierzystych. Kolejną cechą czynnika Sox2 jest zdolność do przeprogramowania dorosłych komórek, aby zachowywały się jak embrionalne komórki macierzyste. Kiedy nie ma sygnału efryny-B, komórki Schwanna są pomieszane, co powoduje słaby proces odnowy aksonów.

    Profesor Lloyd twierdzi, że ostatnie wyniki mogą przyczynić się do udoskonalenia naprawy nerwów obwodowych, zwłaszcza że naturalny proces nie jest bez zarzutu. "Nie jest doskonały, ale jeżeli ręka zostaje odcięta i ponownie przyszyta, to można w pewnym zakresie uzyskać ruch" - zauważa.

    Profesor Lloyd wraz z kolegami poszukuje obecnie sposobów na wzmocnienie naturalnych procesów. Planują badanie podobnych mechanizmów, które mogą odgrywać rolę w ruchu i rozprzestrzenianiu się raka OBUN.

    "Nie wiemy tego jeszcze, ale nie byłoby zaskoczeniem, gdyby ta kwestia miała znaczenie w ruchu innych komórek" - stwierdza.

    Wkład w badania wnieśli naukowcy z Uniwersytetu w Münster w Niemczech i z Uniwersytetu w Plymouth w Wlk. Brytanii.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Embrionalne komórki macierzyste (ang. Embryonic Stem Cell – ESC) – komórki, które mogą dać początek wszystkim możliwym tkankom. Komórki macierzyste pięciodniowego zarodka mogą rozwinąć się w dowolny typ komórek i teoretycznie zastąpić uszkodzone komórki, których organizm nie jest w stanie odtworzyć. Komórki satelitarne – komórki macierzyste mięśni szkieletowych. Powstają z mioblastów, które nie zlały się do roboczych komórek mięśniowych, lecz ściśle do nich przylegają. U dorosłego człowieka ich jądra stanowią ok. 5% jąder komórek mięśniowych. Uaktywniają się przy uszkodzeniu lub trenowaniu mięśnia, prowadząc do regeneracji lub przerostu komórek mięśniowych. W warunkach doświadczalnych udaje się je różnicować do innych komórek niż mięśniowe. Rakowe komórki macierzyste (ang. Cancer stem cells, CSCs) - to inicjalne, niezróżnicowane komórki rakowe (obecne w guzach i nowotworach układu krwiotwórczego), mające możliwość przekształcania się we wszystkie rodzaje komórek tworzących masę nowotworową.
    Jedna z teorii wyjaśniających proces nowotworzenia zakłada, że rakowe komórki macierzyste są prekursorami innych komórek nowotworowych i odgrywają kluczową rolę w powstawaniu raka. Komórki te, w przeciwieństwie do innych komórek rakowych, są rakotwórcze (same w sobie mają zdolność do wywoływania raka). Podejrzewa się, że CSCs są przyczyną występowania przerzutów i nawrotów choroby nowotworowej.

    Schwannoma (nerwiak osłonkowy, łac. neurilemmoma, neurinoma) – łagodny nowotwór wywodzący się z komórek Schwanna osłonki nerwów czaszkowych i obwodowych. Schwannoma szyi i głowy najczęściej występuje w okolicy kąta mostowo-móżdżkowego. Guz Trytona (ang. Triton tumor) – rzadki podtyp złośliwego guza osłonek nerwów obwodowych (ang. peripheral nerve sheath tumor), którego komórki wykazują zróżnicowanie mięsaka prążkowanokomórkowego.

    Komórki satelitarne (lub amficyty) - komórki glejowe zlokalizowane w obwodowym układzie nerwowym. Przylegają do perikarionów neuronów zwojów nerwów czaszkowych, rdzeniowych i współczulnych. Posiadają spłaszczone, owalne jądra komórkowe. Pochodzą z grzebienia nerwowego. W zwojach są spłaszczone i przylegają do ciał komórek nerwowych. Ich znaczenie czynnościowe nie jest w pełni jasne. Perycyty – komórki podobne do komórek mezenchymalnych związane z siecią małych naczyń krwionośnych. Jako komórki stosunkowo słabo zróżnicowane mogą być wbudowywane w sieć tych naczyń w celu ich wzmacniania. Mogą również różnicować się w zależności od potrzeb w fibroblasty, komórki mięśni gładkich lub makrofagi.

    Terapia komórkowa - rozwijająca się w medycynie gałąź terapii, polegająca na wykorzystaniu ludzkich komórek do regeneracji uszkodzonych tkanek lub narządów pacjenta. Komórki te mogą pochodzić z tego samego pacjenta, lub od dawcy. Metoda ta różni się od przeszczepów tym, że korzysta się w niej nie z całych narządów lub tkanek, ale z wyizolowanych, oczyszczonych i czasem zmodyfikowanych komórek. Do terapii komórkowej często stosuje się komórki macierzyste lub progenitorowe, które posiadają wewnętrzny potencjał regeneracji uszkodzonych tkanek. Przykładowo, ostatnio pojawia się coraz więcej doniesień o skutecznym wykorzystaniu komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego do regeneracji mięśnia sercowego po zawale. Ośrodkowy układ nerwowy (OUN, łac. systema nervosum centrale, ang. central nervous system (CNS)) – najważniejsza część układu nerwowego kręgowców. Ośrodkowy układ nerwowy jest chroniony przez kości czaszki oraz kręgosłup. Zbudowany jest z istoty szarej i białej. Częścią składową istoty szarej są komórki nerwowe. Oprócz nich znajdują się włókna nerwowe rdzenne i bezrdzenne, tkanka glejowa i naczynia krwionośne wraz z paskami tkanki łącznej. Skład istoty białej to tkanka glejowa, naczynia włókien nerwowych nie mających osłonki Schwanna.

    Komórki Ito (komórki gwieździste, komórki okołozatokowe) – perycyty obecne w przestrzeniach okołozatokowych wątroby. Uważa się, że odgrywają istotną rolę w procesie włóknienia wątroby. Mogą być selektywnie uwidocznione w specjalnym barwieniu chlorkami złota, ale również bez specjalnego barwienia, na podstawie małych kropli tłuszczu w cytoplazmie. Ponieważ krople te zawieraja witaminę A, sądzi się, że komórki Ito mogą magazynować tę witaminę. Charakterystycznym markerem komórek Ito jest reelina, której ekspresja zwiększa się po uszkodzeniu miąższu watroby. Aktywowana komórka Ito produkuje również kolagen, co prowadzi do włóknienia miąższu.

    Komórki iPS (ang. iPSC – induced pluripotent stem cells) – rodzaj pluripotencjalnych komórek macierzystych, które zostały sztucznie otrzymane z nie-pluripotentnych komórek (przeważnie komórek somatycznych dorosłego człowieka) przez wymuszenie ekspresji odpowiednich genów w tych komórkach.

    Dodano: 30.09.2010. 16:17  


    Najnowsze