Ученые отключили белок, тормозивший восстановление поврежденных нервов

Американские ученые обнаружили молекулярный механизм, который ограничивает восстановление поврежденных нервных волокон. Белок AHR заставляет нейроны направлять ресурсы на защиту от клеточного стресса, а не на отрастание аксонов. Его отключение ускорило регенерацию нервов и улучшило восстановление функций у лабораторных мышей.

Исследование провели специалисты Медицинской школы Икана при центре Маунт-Синай. Полученные результаты опубликованы в научном журнале Nature.

Аксоны представляют собой длинные отростки нейронов, по которым передаются нервные импульсы. При повреждении периферических нервов или спинного мозга восстановление зависит от способности этих волокон отрасти и вновь соединить клетки. Однако у взрослых млекопитающих этот процесс сильно ограничен, поэтому травмы могут приводить к продолжительным или необратимым нарушениям движения и чувствительности.

Авторы работы установили, что важную роль в этом ограничении играет арилуглеводородный рецептор AHR. Ранее его изучали преимущественно как клеточный сенсор, реагирующий на токсины и другие чужеродные соединения. Теперь выяснилось, что он также управляет реакцией нейронов на повреждение.

После травмы нервной клетке приходится одновременно справляться со стрессом и восстанавливать утраченные связи. Активный AHR смещает этот баланс в сторону выживания: он помогает контролировать состояние белков внутри клетки, но одновременно сокращает производство новых белков, необходимых для роста аксона.

Исследователи удаляли AHR из нейронов генетическим способом и блокировали его активность препаратами. В обоих случаях нервные волокна начинали отрастать интенсивнее. Эксперименты проводились на мышиных моделях повреждений периферических нервов и спинного мозга.

Блокировка белка повлияла не только на структуру нервных волокон. У подопытных животных ученые также зафиксировали более выраженное восстановление двигательных и чувствительных функций.

Дополнительные опыты показали, что после отключения AHR нейроны увеличивают производство новых белков и активируют молекулярные пути, отвечающие за рост. В этом процессе участвует фактор HIF-1α, регулирующий работу генов, связанных с обменом веществ и восстановлением тканей.

Некоторые препараты, подавляющие AHR, уже проходят клинические испытания при других заболеваниях. Однако это не означает, что их эффективность и безопасность при травмах нервной системы доказаны. Результаты пока получены на клеточных и животных моделях, а до исследований метода на людях потребуется провести дополнительные эксперименты.

Ученым предстоит определить подходящую дозировку и время введения препаратов, изучить их воздействие на разные типы клеток и проверить результаты при других повреждениях нервной системы. Исследовательская группа также намерена испытать генную терапию, снижающую активность AHR в нейронах.

Читайте также: Ученые научились обходить опасную ошибку внутри человеческих генов