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 Structuri microscopice prezente în interiorul celulelor, cunoscute drept „uzinele de energie”. Acestea transformă nutrienții în energie utilizabilă, esențială pentru supraviețuirea, funcționarea și regenerarea celulară. 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 Celule de susținere ale sistemului nervos periferic care învelesc, protejează și hrănesc neuronii. Ele reglează mediul chimic din jurul fibrelor nervoase și joacă un rol activ în procesarea durerii și în regenerarea tisulară. care înconjoară și susțin Celule nervoase specializate care captează stimulii din mediul extern sau intern (precum atingerea, temperatura, presiunea sau durerea) și îi transformă în semnale electrice pe care le transmit către măduva spinării și creier. 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 Micro-structuri subțiri, tubulare și dinamice care funcționează ca niște „punți” între celule. Ele permit comunicarea celulară directă și transferul fizic de molecule, proteine sau chiar structuri întregi (cum ar fi mitocondriile) de la o celulă la alta.
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 Noduli de țesut nervos situați de-a lungul măduvei spinării care conțin corpurile neuronilor senzoriali. Aceștia funcționează ca un releu critic care adună semnalele de durere și atingere de la periferia corpului pentru a le trimite mai departe către sistemul nervos central. — 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: O complicație frecventă a diabetului, caracterizată prin deteriorarea nervilor din cauza nivelului ridicat de zahăr din sânge pe termen lung. Se manifestă adesea prin durere severă, amorțeală sau furnicături, în special la nivelul mâinilor și picioarelor. 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 O proteină cu rol de „motor celular”, absolut esențială pentru formarea și alungirea nanotuburilor tunelare. Aceasta acționează ca un vehicul de transport în interiorul celulei, facilitând transferul fizic al mitocondriilor către nervii deteriorați. 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?
Medicamentele obișnuite pot lăsa urme în microbiomul intestinal ani după oprirea tratamentului
Dacă oamenii ar merge la Polul Sud lunar, microbii lăsați acolo ar putea rezista mai bine decât ne-am aștepta
Pupilele se dilată la surpriză, iar creierul pare să treacă într-un mod de „reîmprospătare”
Bacteriile care dau gust brânzeturilor artizanale ar putea fi utile și intestinului
