Новое исследование подчеркивает, как нервы, поврежденные болезнью или травматическим повреждением, начинают умирать, открытие, открывающее новые цели для разработки лекарств, замедляющих или останавливающих периферические невропатии и разрушительные нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС). ).
Периферическая невропатия повреждает нервы в конечностях тела и может вызывать неослабевающую боль, покалывание, жжение, зуд и чувствительность к прикосновениям. Состояние обычно связано с диабетом или развивается как побочный эффект химиотерапии.
Исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге. Луи, сообщается в Интернете 23 апреля в журнале Science.
Нервные клетки общаются друг с другом, передавая сигналы по коммуникационным кабелям, называемым аксонами. Такие сигналы лежат в основе жизнедеятельности, такой как мышление и память, движения и язык.
В рамках исследования исследователи показали, что они могут предотвратить отмирание аксонов, и это открытие предполагает, что можно разработать методы лечения, чтобы противодействовать отмиранию нервных аксонов.
"Мы обнаружили новые детали, которые позволили нам собрать воедино главный путь, участвующий в дегенерации аксонов," сказал старший автор Джеффри Милбрандт, доктор медицинских наук, Джеймс С. Макдоннелл, профессор и заведующий кафедрой генетики. "Это важный шаг вперед, помогающий определить новые терапевтические цели. То, что нам удалось заблокировать дегенерацию аксонов в лаборатории, также дает нам надежду на разработку лекарств для лечения пациентов, страдающих различными неврологическими заболеваниями."
Общей нитью среди многих неврологических расстройств и травматических повреждений нервов является дегенерация аксонов, которая прерывает передачу сигналов по нервам и не позволяет нервам общаться друг с другом. Считается, что дегенерация аксонов является исходным событием для многих из этих расстройств. На самом деле известно, что нездоровый аксон вызывает собственную смерть, и исследователи очень заинтересованы в понимании того, как это происходит.
Работая на клеточных культурах, плодовых мушках и мышах, Милбрандт и соавтор Аарон ДиАнтонио, доктор медицинских наук, Алан А. и Эдит Л. Вольф, профессор биологии развития, и их коллеги показали, что белок, который, как уже известно, участвует в дегенерации аксонов, действует как переключатель, запускающий дегенерацию аксонов после травмы.
Более того, они обнаружили, что этот белок, когда его высвобождают, вызывает быстрое снижение снабжения энергией аксонов. Через несколько минут после того, как белок SARM1 активируется в нейронах, в аксоне происходит массовая потеря никотинамидадениндинуклеотида (НАД), химического вещества, отвечающего за выработку энергии клеткой.
"Когда нерв поражен или поврежден, SARM1 становится более активным, инициируя серию событий, которые быстро вызывают энергетическую катастрофу в аксоне, и аксон подвергается самоуничтожению," сказал первый автор Джозия Гердтс, доктор медицины / аспирант в лаборатории Милбрандта.
Работая с нейронами, в которых активирован SARM1, исследователи показали, что они могут полностью блокировать дегенерацию аксонов и гибель нейронных клеток, добавляя в клетки предшественник НАД, химическое вещество, называемое никотинамид рибозид. Нейроны смогли использовать никотинамид рибозид, чтобы поддерживать аксоны в активном состоянии и поддерживать их здоровье.
Никотинамид рибозид был связан в исследованиях на животных с хорошим здоровьем и долголетием, но его преимущества не были показаны на людях. Исследователи заявили, что необходимы дополнительные исследования, чтобы узнать, может ли химическое вещество замедлить или остановить дегенерацию аксонов в организме.
"Мы воодушевлены результатами и считаем, что определение класса лекарств, блокирующих активность SARM1, имеет терапевтический потенциал при неврологических расстройствах," Милбрандт сказал. "Молекулярные детали, которые предоставляет этот путь, дают нам ряд терапевтических возможностей для атаки."