Νέο ανοσολογικό «σήμα» βοηθά την αναγέννηση του νωτιαίου μυελού

Νέα έρευνα αποκαλύπτει έναν μέχρι σήμερα λιγότερο γνωστό ρόλο ορισμένων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος στην αναγέννηση του νωτιαίου μυελού, ανοίγοντας έναν πολλά υποσχόμενο δρόμο για τη μελέτη της αποκατάστασης σοβαρών νευρικών βλαβών.

Το ανοσοποιητικό σύστημα βασίζεται σε πολλούς διαφορετικούς τύπους κυττάρων που συνεργάζονται μετά από έναν τραυματισμό.

Ανάμεσα στα πρώτα που φτάνουν στην περιοχή της βλάβης είναι τα ουδετερόφιλα, κύτταρα τα οποία για πολλά χρόνια θεωρούνταν κυρίως ως ένας «μηχανισμός καθαρισμού», υπεύθυνος για την απομάκρυνση κυτταρικών υπολειμμάτων.

Νέα έρευνα από την ομάδα του καθηγητή Thomas Becker δείχνει, ωστόσο, ότι ορισμένα ουδετερόφιλα μπορεί να διαδραματίζουν πολύ πιο σημαντικό ρόλο.

Μια συγκεκριμένη υποομάδα αυτών των κυττάρων φαίνεται ότι βοηθά στον συντονισμό της ανοσολογικής απόκρισης, μετατοπίζοντάς την από μια κατάσταση επιβλαβούς φλεγμονής προς συνθήκες που ευνοούν την αναγέννηση των ιστών. Κεντρικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία φαίνεται να έχει ένα μόριο που ονομάζεται ιντερλευκίνη-4, γνωστή ως IL-4.

Τα ουδετερόφιλα φαίνεται να «ρυθμίζουν» τη φλεγμονή

Για να διερευνήσουν τον τρόπο με τον οποίο τα ουδετερόφιλα επηρεάζουν την επούλωση, οι επιστήμονες μελέτησαν προνύμφες ζεβρόψαρων, οργανισμών που έχουν τη μοναδική ικανότητα να αναγεννούν τον νωτιαίο μυελό τους μετά από τραυματισμό.

Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στο τι συμβαίνει όταν τα συγκεκριμένα ανοσοκύτταρα και το μόριο IL-4 είναι ενεργά στην περιοχή της βλάβης.

Όταν αδρανοποίησαν τη συγκεκριμένη ομάδα ουδετερόφιλων, η ανοσολογική απόκριση απορρυθμίστηκε.

Άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού άρχισαν να παράγουν υπερβολικές ποσότητες ισχυρά φλεγμονωδών πρωτεϊνών, προκαλώντας μια ανεξέλεγκτη αντίδραση.

Ως αποτέλεσμα, τα ζεβρόψαρα δεν κατάφεραν να αναγεννήσουν σωστά τις νευρικές ίνες και παρουσίασαν δυσκολίες στην αποκατάσταση της κινητικότητάς τους.

Η εικόνα άλλαξε εντυπωσιακά όταν οι επιστήμονες χορήγησαν IL-4 απευθείας στην τραυματισμένη περιοχή.

Η φλεγμονή υποχώρησε και ο νωτιαίος μυελός αναγεννήθηκε επιτυχώς, ακόμη και όταν τα ίδια τα ουδετερόφιλα δεν ήταν πλέον παρόντα.

«Για πρώτη φορά δείξαμε ότι τα ουδετερόφιλα έχουν έναν τεράστιο και ενεργό ρόλο στην επιτυχή αποκατάσταση του νωτιαίου μυελού», ανέφερε ο καθηγητής Thomas Becker, επικεφαλής της μελέτης.

Όπως εξήγησε, τα κύτταρα αυτά δεν περιορίζονται στην απομάκρυνση των υπολειμμάτων από την περιοχή της βλάβης, αλλά λειτουργούν περισσότερο σαν «μαέστροι», δίνοντας σήμα στα υπόλοιπα κύτταρα του ανοσοποιητικού να επανέλθουν σε μια πιο ισορροπημένη λειτουργία.

Χωρίς αυτή τη ρύθμιση, σύμφωνα με τον ίδιο, το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να εγκλωβιστεί σε έναν καταστροφικό κύκλο φλεγμονής που εμποδίζει την επούλωση.

Μέσω της IL-4, τα ουδετερόφιλα φαίνεται ότι περιορίζουν τη φλεγμονώδη απόκριση, δημιουργώντας ένα περιβάλλον μέσα στο οποίο οι ευαίσθητες νευρικές ίνες μπορούν να αναπτυχθούν ξανά μέσα από την τραυματισμένη περιοχή.

Γιατί τα ζεβρόψαρα αναγεννούν τον νωτιαίο μυελό τους αλλά οι άνθρωποι όχι

Ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα στην αναγεννητική ιατρική είναι γιατί τα ζεβρόψαρα μπορούν να αναρρώσουν μετά από σοβαρές κακώσεις του νωτιαίου μυελού, ενώ στον άνθρωπο η αναγέννηση του κεντρικού νευρικού συστήματος είναι εξαιρετικά περιορισμένη.

Στους ανθρώπους, η ανοσολογική αντίδραση μετά από βλάβη στο κεντρικό νευρικό σύστημα μπορεί να συμβάλει σε μακροχρόνια βλάβη, αντί να δημιουργεί τις κατάλληλες συνθήκες για την αναγέννηση του νευρικού ιστού.

Τα ζεβρόψαρα αποτελούν επομένως ένα πολύτιμο μοντέλο για τους επιστήμονες, καθώς τους επιτρέπουν να μελετήσουν ποιοι μηχανισμοί καθιστούν δυνατή μια επιτυχημένη αναγέννηση.

Τα νέα ευρήματα ενισχύουν την άποψη ότι ο προσεκτικός έλεγχος της φλεγμονής αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για την επούλωση.

Παράλληλα, δίνουν μια σαφέστερη εικόνα για το πώς συγκεκριμένα ανοσολογικά σήματα, όταν ενεργοποιούνται την κατάλληλη στιγμή, μπορούν να δημιουργήσουν συνθήκες που επιτρέπουν στις νευρικές ίνες να αρχίσουν να αναπτύσσονται ξανά.

Το επόμενο μεγάλο ερώτημα είναι εάν ένας παρόμοιος μηχανισμός θα μπορούσε να λειτουργήσει και στον άνθρωπο.

«Το ερώτημα, φυσικά, είναι σε ποιο βαθμό τα αποτελέσματά μας μπορούν να εφαρμοστούν στους ανθρώπους», δήλωσε ο Xiaobo Tian, ο οποίος πραγματοποίησε τη μελέτη.

«Μένει να φανεί αν η IL-4 έχει παρόμοιο ρόλο στον άνθρωπο και αν μπορεί να εξισορροπήσει με ακρίβεια τη φλεγμονή, επιτρέποντας καλύτερη επούλωση στην περιοχή του τραυματισμού. Πρόκειται σίγουρα για μια πολύ ελπιδοφόρα κατεύθυνση για μελλοντικές μελέτες σε ανθρώπους».

Η διεθνής ερευνητική ομάδα

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε υπό την καθοδήγηση του Xiaobo Tian και διεθνούς ομάδας επιστημόνων από το Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD) του TU Dresden, το Cluster of Excellence Physics of Life και το Centre for Discovery Brain Sciences του University of Edinburgh.

Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Chinese Scholarship Council και το Alexander von Humboldt Foundation.

Τα ευρήματα δεν σημαίνουν ότι υπάρχει ήδη θεραπεία για την αναγέννηση του ανθρώπινου νωτιαίου μυελού.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Προσφέρουν, ωστόσο, ένα νέο στοιχείο για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η ανοσολογική απόκριση θα μπορούσε στο μέλλον να ρυθμιστεί ώστε να δημιουργούνται πιο ευνοϊκές συνθήκες για την αποκατάσταση των νευρικών ιστών.