Ученые из Германского центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE) обнаружили молекулярный механизм, который мешает регенерации нервных окончаний. Оказалось, что работой этого механизма можно управлять при помощи прегабалина. Этот лекарственный препарат выписывают пациентам с травмами спинного мозга в качестве обезболивающего.

После травм спинного мозга аксоны — длинные отростки нейронов — не могут восстанавливаться. Нейронные проводящие пути регенерируются на ранних этапах развития эмбриона, но после рождения эта функция утрачивается. Ученые предположили, что после эмбриональной стадии развития нейроны намеренно сдерживают свой рост с помощью молекулярного механизма, а значит, этот механизм можно заново активировать.

Чтобы понять, какой ген отвечает за регенерации нервных волокон, исследователи изучили гены мыши при помощи биоинформатики. Оказалось, что ключевую роль играет Cacna2d2, который отвечает за формирование синапсов и их работу. Ген программирует производство белка, который крепит ионные каналы к клеточной мембране. Этот механизм регулирует поток ионов кальция к нейронам. Оказалось, что лекарственное вещество прегабалин (PGB), которое обычно выписывают пациентам с травмами спинного мозга в качестве обезболивающего, связывается с каналами кальция и способствует восстановлению нервных окончаний.

Испытания на мышах прошли успешно — спустя несколько недель после использования прегабалина нервные окончания восстановились.

«PGB может оказывать регенерирующий эффект, если дать его пациенту как можно раньше. В перспективе это позволит создать совершенно новый метод лечения», — отметил нейробиолог Франк Брадке, один из руководителей исследования, опубликованного в журнале Neuron.

Ранее ученые из DZNE обнаружили, что некоторые лекарства от рака могут приводить к регенерации нервных окончаний. Этот процесс происходит за счет микротрубочек — длинных белковых комплексов, которые стабилизируют тело клетки. Рост микротрубочек сопровождается ростом аксонов. Ученые намерены изучить связь между этой методикой и методикой работы гена Cacna2d2, чтобы отследить взаимосвязи, сообщает Science Daily.

Недавно исследователи из Университета Райса заставили поврежденные элементы спинного мозга восстанавливаться при помощи нового материала Texas-PEG на основе графена. Исследователи ввели его подопытной крысе с сильным повреждением спинного мозга, и обнаружили, что первые моторные функции начинают восстанавливаться уже через 24 часа. Спустя две недели состояние особи значительно улучшилось, а моторные функции практически полностью восстановились. Ученые также исследуют и другие потенциальные методы, в том числе экзоскелеты и виртуальную реальность. В исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, описан эксперимент с участием восьми пациентов, семь из которых были парализованы после перенесенных травм позвоночника. После года терапии с применением VR и экзоскелетных костюмов участники испытаний стали реагировать на прикосновения и испытывать боль.