Într-un studiu publicat în revista Nature, echipa a folosit atât țesut uman, cât și modele de șoareci pentru a testa dacă refacerea mitocondriilor ar putea contribui la recuperarea celulelor nervoase deteriorate. Tratamentul a redus semnificativ durerea asociată cu neuropatia diabetică și cu leziunile nervoase cauzate de chimioterapie. În unele cazuri, ameliorarea a durat până la 48 de ore. Spre deosebire de analgezicele clasice care doar blochează temporar semnalele transmise către creier, această abordare țintește regenerarea celulară a nervilor, abordând însăși cauza deteriorării.
În loc să blocheze pur și simplu semnalele de durere, cercetătorii consideră că această abordare ar putea aborda una dintre cauzele fundamentale ale durerii nervoase cronice, prin refacerea aprovizionării cu energie de care celulele nervoase au nevoie pentru a funcționa corect.
„Prin furnizarea de mitocondrii proaspete nervilor afectați – sau prin ajutarea acestora să producă mai multe mitocondrii proprii – putem reduce inflamația și susține vindecarea. Această abordare are potențialul de a ameliora durerea într-un mod complet nou.”, a declarat autorul principal al studiului, dr. Ru-Rong Ji, director al Centrului pentru Medicină Translațională a Durerii din cadrul Departamentului de Anestezie al Școlii de Medicină Duke, citat de publicația Science Daily.
Cum funcționează transferul de mitocondrii în durerea nervoasă cronică?
Descoperirile se adaugă dovezilor tot mai numeroase potrivit cărora celulele pot transfera mitocondrii între ele. Oamenii de știință privesc tot mai mult acest proces ca pe un sistem natural de susținere, care ar putea juca un rol în afecțiuni variind de la obezitate și cancer până la accident vascular cerebral și durere cronică.
Cercetătorii de la Duke s-au concentrat asupra celulelor gliale satelit, care înconjoară și susțin neuronii senzoriali. Studiul a evidențiat un rol necunoscut până acum al acestor celule. Conform cercetătorilor, celulele gliale satelit par să transmită mitocondrii sănătoase direct către neuronii senzoriali, prin intermediul unor structuri minuscule cunoscute sub denumirea de nanotuburi tunelare.
Când acest proces de transfer se întrerupe, fibrele nervoase încep să se deterioreze, a explicat Ji. Această deteriorare poate declanșa simptome precum durerea, furnicăturile și amorțeala, în special la nivelul mâinilor și picioarelor, unde fibrele nervoase se extind cel mai mult.
„Prin împărtășirea rezervelor de energie, celulele gliale satelit pot ajuta la menținerea neuronilor fără durere”, a spus Ji, profesor de anesteziologie, neurobiologie și biologie celulară la Duke School of Medicine.
Atunci când cercetătorii au intensificat acest transfer mitocondrial la șoareci, comportamentele legate de durere au scăzut cu până la 50%.
Rolul proteinei MYO10 în regenerarea nervilor
Echipa a testat, de asemenea, o metodă mai directă, injectând mitocondrii izolate, atât de la oameni, cât și de la șoareci, în ganglionii rădăcinii dorsale — grupuri de celule nervoase care transmit informații senzoriale către creier.
Rezultatele au depins în mare măsură de calitatea mitocondriilor. Mitocondriile provenite de la donatori sănătoși au redus durerea, în timp ce mitocondriile prelevate de la persoane cu diabet nu au produs niciun beneficiu. Acest detaliu subliniază mecanismul bolii: neuropatia diabetică nu epuizează doar nervii, ci deteriorează însăși calitatea „fabricilor” de energie celulară. Prin urmare, doar aportul de mitocondrii cu funcție normală poate inversa procesul patologic.
Cercetătorii au identificat, totodată, o proteină numită MYO10 ca fiind esențială pentru crearea nanotuburilor tunelare care permit mitocondriilor să se deplaseze între celule.
Ji a colaborat alături de autoarea principală, dr. Jing Xu, cercetător în cadrul Departamentului de Anestezie, precum și de colaboratorul său de lungă durată, dr. Caglu Eroglu, profesor de biologie celulară la Duke, cunoscută pentru studiile sale asupra celulelor gliale.
O nouă direcție potențială pentru tratamentul durerii cronice
Cercetătorii afirmă că sunt încă necesare studii suplimentare, inclusiv imagistică de înaltă rezoluție, pentru a înțelege mai exact modul în care nanotuburile transportă mitocondriile în țesutul nervos viu.
Chiar și așa, descoperirile indică un sistem de comunicare între celulele nervoase și celulele gliale, trecut anterior cu vederea, care ar putea conduce în cele din urmă la tratamente ce vizează durerea cronică la sursă, în loc să mascheze pur și simplu simptomele.
Deși implementarea clinică la om necesită validări suplimentare, cercetarea echipei de la Duke marchează o schimbare istorică de paradigmă: tratarea bolilor neurodegenerative periferice nu prin chimicale inhibitoare, ci prin restabilirea vitalității energetice a celulei.
Studiul a fost publicat în jurnalul științific Nature.
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Un izotop care nu există natural pe Pământ și valorează 25,6 milioane de dolari gramul tocmai a devenit mai ușor de produs
Perlele arată a pietre prețioase, dar sunt produsul unor moluște iritate. Cum se formeaz perlele de fapt
Cercetătorii au monitorizat 12 oameni în Antarctica timp de 10 luni — ceea ce s-a întâmplat ar putea influența viitoarele misiuni pe Marte
Aproape jumătate din cazurile de demență ar putea fi legate de factori de risc ce pot fi controlați
