A través de un estudio de células nerviosas de gusanos redondos con axones cortados, los investigadores mostraron que una cascada de señalización que normalmente funciona para promover la fagocitosis de las células apoptóticas también actúa para inducir la regeneración de axones. Los resultados arrojan luz sobre una característica fundamental de la reparación nerviosa, que eslimitado en el sistema nervioso central en humanos, y por lo tanto podría allanar el camino hacia tratamientos para lesiones cerebrales y de la médula espinal.
Los investigadores de la Universidad de Nagoya han identificado la serie de moléculas involucradas en la regeneración de los nervios dañados en la lombriz intestinal, lo que demuestra que se superpone en gran medida con las señales utilizadas por el sistema de eliminación intrínseca para absorber y procesar las células moribundas.
Las ramas de las células nerviosas llamadas axones son particularmente susceptibles al daño debido a las largas distancias que se extienden para comunicarse entre sí. En los humanos, dicho daño en las regiones periféricas del cuerpo puede repararse relativamente bien, pero esta reparación es menos efectivaen el cerebro y la médula espinal, lo que ayuda a explicar por qué afecciones como las lesiones del cerebro y la médula espinal son tan debilitantes.
en un nuevo artículo publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores de la Universidad de Nagoya han hecho un gran avance en la caracterización de la regeneración de los axones mediante el estudio del gusano redondo Caenorhabditis elegans, una especie que se usa ampliamente en la investigación biológica y tiene un sistema nervioso muy bien caracterizado. Específicamente, han demostrado ese axónla reparación se produce utilizando en gran medida el mismo conjunto de moléculas que median el reconocimiento y la envoltura de las células apoptóticas moribundas por las células circundantes. El resultado sugiere que este sistema ha sido elegido para un propósito adicional en el transcurso de la evolución.
El equipo usó un láser para cortar axones de gusanos redondos y luego analizó la serie posterior de reacciones moleculares que ocurrieron. Descubrieron que este daño resultó en el movimiento de un lípido llamado fosfatidilserina PS desde el interior de las células hacia su exterior, quefue mediada por una proteína llamada transportador ABC. Esta PS externa fue reconocida por otra molécula, desencadenando una serie de reacciones que eventualmente condujeron a la reparación del axón. Curiosamente, la PS es mejor conocida como una señal de "comerme" que ayuda afagocitosis de una célula moribunda por sus vecinos.
"Pudimos diseccionar el complejo rango de moléculas involucradas en la reparación del axón usando etiquetas fluorescentes dentro y alrededor del axón cortado y derribando los componentes individuales sospechosos de estar involucrados", dice el autor correspondiente Kunihiro Matsumoto. "Aunque muchos de estoslas moléculas también son activas en la promoción de la fagocitosis de las células apoptóticas, en la reparación del axón que crea una señal de 'sálvame' en lugar de una 'cómeme', que permite que los axones se regeneren ".
El equipo explica que para la reparación de los nervios dañados, el etiquetado de PS aparece solo en los sitios cortados y existe solo por un corto tiempo ~ 1 hora, lo que contrasta con el etiquetado para eliminar las células moribundas que quedan por un tiempomucho tiempo hasta que se eliminen las células. Los investigadores ahora suponen que esta diferencia en el tiempo de la señal puede ser una forma de que las células distingan el significado de la señal PS: "cómeme" frente a "sálvame".
De acuerdo con Naoki Hisamoto, "Ahora que sabemos cómo funciona este sistema en el gusano redondo relativamente simple, eventualmente deberíamos poder extrapolar los hallazgos a los humanos. Esto podría proporcionarnos una gama de objetivos para intervenciones farmacéuticas para tratar afecciones comolesiones cerebrales y de la médula espinal, en las cuales el cuerpo humano no puede reparar los nervios dañados ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Nagoya . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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