Beim Erwachsenen Gehirn Zellen verletzt, lässt Sie wieder in ein embryonales Stadium, laut neuen Erkenntnissen, veröffentlicht in der April 15, 2020 Frage der Natur von Forschern an der University of California San Diego School of Medicine, mit Kollegen an anderen Standorten. Die Wissenschaftler berichten, dass in Ihrer neu angenommenen unreifen Zustand der Zellen fähig werden, wieder wachsen neue verbindungen, unter den richtigen Bedingungen, können helfen, verlorene Funktion.
Reparatur von Schäden an das Gehirn und das Rückenmark kann die medizinische Wissenschaft, die die meisten gewaltige Herausforderung. Bis vor kurzem, es schien eine Unmögliche Aufgabe. Die neue Studie legt ein „Transkriptions-Fahrplan der regeneration im Erwachsenen Gehirn.“
„Über die unglaublichen Werkzeuge der modernen Neurowissenschaften, molekulare Genetik, Virologie und Rechenleistung, konnten wir zum ersten mal zu erkennen, wie die Gesamtheit der Gene in einem Erwachsenen Gehirn Zelle setzt sich in, um sich zu regenerieren. Dies gibt uns grundlegende Einblicke in das wie, in einer transkriptionellen Ebene, regeneration passiert“, sagt senior-Autor Mark Tuszynski, MD, Ph. D., professor of neuroscience und Direktor des Translational Neuroscience Institute an der UC San Diego School of Medicine.
Mit einem Maus-Modell, Tuszynski und Kollegen entdeckten, dass nach einer Verletzung, Reifen Nervenzellen im Erwachsenen Gehirn zurück in einen embryonalen Zustand. „Wer hätte gedacht“, sagte Tuszynski. „Nur 20 Jahren, wir dachten, das Erwachsene Gehirn als statische, Terminal differenziert, vollständig erfasst und unveränderlich.“
Aber die Arbeit von Fred „Rusty“ Gage, Ph. D., Präsident und professor am Salk Institute for Biological Studies und außerordentlicher professor an der UC San Diego, und andere fanden, dass neue Gehirn Zellen kontinuierlich produziert im hippocampus und der subventrikulären zone, ergänzen diese Regionen des Gehirns während des gesamten Lebens.
„Unsere Arbeit weiter radicalizes dieses Konzept“, sagte Tuszynski. „Die Fähigkeit des Gehirns, zu reparieren oder zu ersetzen selbst ist nicht beschränkt auf nur zwei Bereiche. Stattdessen, wenn ein erwachsenes Gehirn Zelle der Kortex verletzt ist, es wird (bei einer Transkriptions-Ebene) zu einem embryonalen kortikalen Neuronen. Und in dieser rückgängig gemacht wird, weit weniger ausgereiften Zustand, es kann nun das nachwachsen von Axonen, wenn es eine Umgebung wachsen können. In meiner Sicht ist dies die wichtigste Funktion der Studie und ist geradezu schockierend.“
Um eine „ermutigende Umgebung für das nachwachsen der Haare,“ Tuszynski und Kollegen untersucht, wie sich beschädigte Neuronen reagieren nach einer Verletzung des Rückenmarks. In den letzten Jahren haben Forscher erheblich erweitert die Möglichkeit der Verwendung von transplantierten neuralen Stammzellen beflügeln Verletzungen des Rückenmarks Reparaturen und die Wiederherstellung der verlorenen Funktion, die im wesentlichen durch Induktion Neuronen zu erweitern Axone durch und über einen Ort der Verletzung, Sie durchtrennten Nerven.
Letztes Jahr zum Beispiel, einem multi-disziplinären team unter der Leitung von Kobi Koffler, Ph. D., assistant professor of neuroscience, Tuszynski, und Shaochen Chen, Ph. D., professor für nanoengineering und ein Mitglied der Fakultät in Institute of Engineering in Medicine an der UC San Diego, beschrieben unter Verwendung von 3-D-gedruckten Implantate zu fördern nervenzellwachstum im Rückenmarksverletzungen bei Ratten, die Wiederherstellung von verbindungen und Funktionen verloren.
Die neueste Studie ergab eine zweite überraschung: Bei der Förderung der neuronalen Wachstums und der Reparatur eine der wesentlichen genetischen pathways beinhaltet das gen Huntingtin (HTT), die, wenn Sie mutiert ist, bewirkt, dass die Huntington-Krankheit ist eine verheerende Erkrankung, gekennzeichnet durch den fortschreitenden Abbau von Nervenzellen im Gehirn.
Tuszynski s team fand heraus, dass die „regenerative Transkriptom“—die Sammlung der messenger-RNA-Moleküle verwendet, die von corticospinalen Neuronen—ist nachhaltig durch die HTT-Gens. In Mäusen, die genetisch entwickelt, um den Mangel der HTT-gen, Verletzungen des Rückenmarks zeigten signifikant weniger neuronalen Sprossung und regeneration.