Επιστήμονες ανακαλύπτουν γονίδιο που βοηθά τον εγκέφαλο να αυτο-επιδιορθώνεται
“Η εξέλιξη είναι ένα σπουδαίο δώρο της φύσης, παρέχοντας μια πλούσια ποικιλομορφία γονιδίων που βοηθούν τους οργανισμούς να προσαρμόζονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα”, λέει ο αντίστοιχος συγγραφέας Liang Zhang του Νοσοκομείου Songjiang που συνδέεται με την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Jiao Tong της Σαγκάης. “Υπάρχουν ακόμα τόσα πολλά να μάθουμε από τις φυσικά απαντώμενες γενετικές προσαρμογές.”
Γιατί η βλάβη μυελίνης είναι σημαντική για την υγεία του εγκεφάλου
Το περίβλημα μυελίνης είναι μια προστατευτική επικάλυψη που περιβάλλει τις νευρικές ίνες στον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό. Παίζει κρίσιμο ρόλο στη διασφάλιση της ταχείας και αποτελεσματικής μετάδοσης των ηλεκτρικών σημάτων. Όταν τα επίπεδα οξυγόνου είναι πολύ χαμηλά κατά την πρώιμη ανάπτυξη του εγκεφάλου, αυτή η προστατευτική στοιβάδα μπορεί να υποστεί βλάβη, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε εγκεφαλική παράλυση σε νεογέννητα.
Στους ενήλικες, η βλάβη της μυελίνης αποτελεί χαρακτηριστικό γνώρισμα της ΣΚΠ (Σκλήρυνση κατά Πλάκας), μιας αυτοάνοσης διαταραχής στην οποία το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται σε αυτήν την προστατευτική στοιβάδα. Η μειωμένη ροή αίματος στον εγκέφαλο, η οποία γίνεται πιο συχνή με την ηλικία, μπορεί επίσης να βλάψει τη μυελίνη και να συμβάλει σε παθήσεις όπως η αγγειακή νόσος των μικρών αγγείων του εγκεφάλου και η αγγειακή άνοια.
Μετάλλαξη σε μεγάλο υψόμετρο στο γονίδιο Retsat
Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι τα ζώα που ζουν στο Οροπέδιο του Θιβέτ, το οποίο έχει μέσο υψόμετρο 14.700 πόδια (περίπου 4.500 μέτρα), φέρουν μια μετάλλαξη σε ένα γονίδιο γνωστό ως Retsat. Οι επιστήμονες υποψιάζονταν εδώ και πολύ καιρό ότι αυτή η αλλαγή βοηθά αυτά τα ζώα να διατηρούν υγιή λειτουργία του εγκεφάλου παρά το ότι ζουν σε περιβάλλοντα με υποξία.
Για να ελέγξουν αυτήν την ιδέα, ο Zhang και η ομάδα του εξέτασαν αν η μετάλλαξη θα μπορούσε να προστατεύσει το περίβλημα μυελίνης. Εξέθεσαν νεογέννητα ποντίκια σε συνθήκες υποξίας παρόμοιες με υψόμετρα άνω των 13.000 ποδιών (περίπου 4.000 μέτρα) για περίπου μία εβδομάδα. Τα ποντίκια που έφεραν τη μετάλλαξη Retsat παρουσίασαν καλύτερες επιδόσεις από εκείνα χωρίς αυτήν σε τεστ που μέτρησαν τη μάθηση, τη μνήμη και την κοινωνική συμπεριφορά. Οι εγκέφαλοί τους έδειξαν επίσης υψηλότερα επίπεδα μυελίνης γύρω από τις νευρικές ίνες.
Ταχύτερη αποκατάσταση μυελίνης και νευρική αναγέννηση
Στη συνέχεια, οι ερευνητές διερεύνησαν αν η μετάλλαξη θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποκατάσταση των υπαρχουσών βλαβών μυελίνης, παρόμοιων με αυτές που συμβαίνουν στη ΣΚΠ. Σε ποντίκια με τη μετάλλαξη, η κατεστραμμένη μυελίνη αποκαταστάθηκε ταχύτερα και πληρέστερα. Οι προσβεβλημένες περιοχές περιείχαν επίσης μεγαλύτερο αριθμό ώριμων ολιγοδενδροκυττάρων, δηλαδή των κυττάρων που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή μυελίνης.
Ο μεταβολίτης της βιταμίνης Α, ATDR, ενισχύει την αποκατάσταση του εγκεφάλου
Περαιτέρω ανάλυση αποκάλυψε ότι τα ποντίκια με τη μετάλλαξη παρήγαγαν αυξημένα επίπεδα ATDR, ενός μεταβολίτη που προέρχεται από τη βιταμίνη Α, στους εγκεφάλους τους. Η μετάλλαξη φαίνεται να ενισχύει τη δραστηριότητα των ενζύμων που μετατρέπουν τη βιταμίνη Α στις ενεργές της μορφές. Αυτοί οι μεταβολίτες υποστηρίζουν την ανάπτυξη και ωρίμανση των ολιγοδενδροκυττάρων, τα οποία με τη σειρά τους βοηθούν στην αναδόμηση του περιβλήματος μυελίνης.
Όταν οι ερευνητές χορήγησαν ATDR σε ποντίκια με μια κατάσταση παρόμοια με τη ΣΚΠ, τα ζώα παρουσίασαν μειωμένη σοβαρότητα της νόσου και βελτιωμένη κινητική λειτουργία.
Μια πιθανή νέα προσέγγιση για τη θεραπεία της ΣΚΠ
Οι τρέχουσες θεραπείες για τη ΣΚΠ στοχεύουν κυρίως στον έλεγχο της δραστηριότητας του ανοσοποιητικού συστήματος. Ο Zhang προτείνει ότι αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να υποδείξει μια διαφορετική στρατηγική. “Το ATDR είναι κάτι που ο καθένας έχει ήδη στο σώμα του. Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι μπορεί να υπάρχει μια εναλλακτική προσέγγιση που χρησιμοποιεί φυσικά απαντώμενα μόρια για τη θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με βλάβη της μυελίνης”, λέει.
Η μελέτη υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Πρόγραμμα Μεγάλων Έργων Επιστήμης και Τεχνολογίας, το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας, το Ίδρυμα Επιστημών Μεταδιδακτόρων της Κίνας, το Πρόγραμμα Αριστείας Μεταδιδακτόρων της Σαγκάης, το Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Σαγκάης, το Σχέδιο Έρευνας & Ανάπτυξης και Μετασχηματισμού Κλειδιού του Προγράμματος Επιστήμης και Τεχνολογίας της Αυτόνομης Περιοχής Θιβέτ 2024, το Ανοιχτό Ερευνητικό Ταμείο του Ιατρικού Κολεγίου Βασικών Ιατρικών Επιστημών του Ναυτικού Πανεπιστημίου Ιατρικής, το Πρόγραμμα Υποστήριξης Ταλέντων για την Αναζωογόνηση του Γιουνάν – Πρόγραμμα Πρωταθλητών Επιστήμης & Τεχνολογίας και το Πρόγραμμα Υποστήριξης Ταλέντων για την Αναζωογόνηση του Γιουνάν.