ნერვული სისტემის გამართული მუშაობა ნეირონთა რთულ საკომუნიკაციო ქსელებს ეყრდნობა. ამ ქსელში სიგნალები აქსონების (გრძელი, ბოჭკოვანი სტრუქტურების) მეშვეობით გადაიცემა, რომლებიც თავის ტვინს ზურგის ტვინთან, კუნთებთან აკავშირებს და მოძრაობას უზრუნველყოფს. თუმცა, ორგანიზმის მომწიფებასთან ერთად, ცენტრალური ნერვული სისტემა დაზიანებული აქსონების აღდგენის უნარს თანდათან კარგავს. სწორედ ამ ბიოლოგიური შეზღუდვის გამო ტრავმული თუ ნეირიდეგენერაციული პათოლოიები პაციენტისთვის დამანგრეველი შედეგით სრულდება.
ლაბორატორიაში გაცოცხლებული ნერვული წრედები
ამ ფენომენის სიღრმისეულად შესასწავლად, მკვლევართა ჯგუფმა, დოქტორ ანდრაშ ლაკატოშის ხელმძღვანელობით, საფუძვლად „მინი-ტვინებზე“ ჩატარებული ადრეული ექსპერიმენტები აიღო. ჟურნალ Cell Reports-ში გამოქვეყნებულ ნაშრომში მათ ბევრად უფრო კომპლექსური სისტემა წარმოადგინეს: ერთმანეთთან დაკავშირებული თავისა და ზურგის ტვინის ცალკეული ორგანოიდები, რომელთა შორისაც აქსონები თავად გაიზარდნენ.
სამეცნიერო თვალსაზრისით ყველაზე შთამბეჭდავი კი ის აღმოჩნდა, რომ ამ კავშირებმა სრულფასოვანი ფუნქციური ნერვული წრედები ჩამოაყალიბეს. აღნიშნულ სტრუქტურებს კუნთოვანი უჯრედების შეკუმშვის სტიმულირება ზუსტად ისევე შეეძლოთ, როგორც ეს ადამიანის ორგანიზმში, რეალური მოძრაობისას ხდება.
მკვლევრები ამ ბიოლოგიურ მოდელებს ერთ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში აკვირდებოდნენ, რამაც მათ განვითარების კრიტიკული ფანჯრის გამოვლენის საშუალება მისცა. აღმოჩნდა, რომ დაახლოებით 150-ე დღემდე – რაც მუცლადყოფნის პერიოდის შუა ფაზის ეკვივალენტია – დაზიანებული აქსონები ხელახალი ზრდის უნარს ინარჩუნებენ. ამ ქრონოლოგიურ ზღვარს მიღმა კი რეგენერაციის ტემპი მკვეთრად მცირდება.
ეს მიგნება ადასტურებს, რომ აღდგენის უნარის დაკარგვა მხოლოდ გარეგანი ტრავმით ან გარემო ფაქტორებით კი არ არის განპირობებული, არამედ ეს პროცესი თავად ნეირონების გენეტიკურ პროგრამაში, მათი მომწიფების პარალელურად ირთვება.
გენეტიკური გადამრთველი
სამეცნიერო თვალსაზრისით, უმნიშვნელოვანესი ნაბიჯი იმ გენური ქსელის აღმოჩენა იყო, რომელიც მომწიფებულ ნეირონებში აქსონების ზრდას ბიოლოგიური „გადამრთველივით“ თრგუნავს. როდესაც მკვლევრებმა ამ ქსელის საკვანძო კომპონენტები ხელოვნურად დაბლოკეს, ნეირონებმა რეგენერაციის უნარი დაიბრუნეს. მიღწევამ საფუძველი სრულიად ახალ თერაპიულ სტრატეგიას ჩაუყარა, რომელიც დაზიანებულ ნერვულ ბოჭკოებში ზრდის პროცესების ხელახალ აქტივაციას ისახავს მიზნად.
ამ გენეტიკურ მექანიზმზე მოქმედი ნივთიერებების ძიებისას, მეცნიერებმა ლინესტრენოლს (lynestrenol) მიაგნეს. ეს ჰორმონალური პრეპარატი მედიცინაში კონტრაცეფციისა და მენსტრუალური ციკლის დარღვევების სამკურნალოდ უკვე კარგა ხანია დამტკიცებულია. დაზიანებულ ნეირონებზე გამოცდისას, აღნიშნულმა მედიკამენტმა აქსონების ხელახალი ზრდა საგრძნობლად დააჩქარა. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ჯერ კიდევ არ არის მზა კლინიკური პროტოკოლი, პრეცედენტი აჩვენებს, რომ უკვე არსებული და აპრობირებული მედიკამენტების ახალი დანიშნულებით გამოყენებამ ნერვული სისტემის აღდგენას შესაძლოა სერიოზული ბიძგი მისცეს.
ორგანოიდები: ცხოველური მოდელების ალტერნატივა
ავტორები აგრეთვე აღნიშნავენ, რომ ტრავმის შემდგომ რეაბილიტაციას, გენეტიკის გარდა, სხვა ბარიერებიც უშლის ხელს, მაგალითად – ანთებითი პროცესები და ნაწიბუროვანი ქსოვილის განვითარება. თუმცა, უშუალოდ ნეირონული მექანიზმების მართვა ფუნდამენტური წინგადადგმული ნაბიჯია.
საინტერესოა, რომ შედარებით “ახალგაზრდა” ნეირონებმა ზრდის ტენდენცია იმ აგრესიულ გარემოშიც კი შეინარჩუნეს, რომელიც, წესით, რეგენერაციას ბლოკავს. ეს კი განვითარების დროული ფაზის შერჩევის უდიდეს მნიშვნელობაზე მიუთითებს.
ცხოველური მოდელებისგან განსხვავებით, რომელიც ადამიანის სპეციფიკურ ბიოლოგიას ხშირად ზუსტად ვერ ასახავს, ღეროვანი უჯრედებისგან მიღებული ორგანოიდები დაავადებების შესასწავლად და ახალი წამლების გამოსაცდელად გაცილებით მაღალი სიზუსტის პლატფორმას ქმნიან. აღსანიშნავია, რომ ამ მეთოდოლოგიას მედიცინაში უკვე აქტიურად იყენებენ სხვადასხვა მიმართულებით – ღვიძლის რეგენერაციით დაწყებული, კუჭ-ნაწლავის პათოლოგიებისა თუ ორსულობის ადრეული ფაზების შესწავლით დასრულებული.
დოქტორი ლაკატოში მიიჩნევს, რომ თერაპიულ პრაქტიკამდე ჯერ კიდევ ხანგრძლივი კვლევითი გზაა გასავლელი, თუმცა მიღებული შედეგები საკმაოდ იმედისმომცემია. თუკი მეცნიერები აქსონების უსაფრთხო ზრდისა და სწორი ნერვული კავშირების აღდგენის მეთოდს საბოლოოდ დახვეწენ, ისეთი მდგომარეობები, რომლებიც აქამდე მედიცინაში განუკურნებლად ითვლებოდა – მათ შორის ზურგის ტვინის მძიმე ტრავმები – მომავალში უფრო ეფექტურად მართვადი გახდება.
წყარო: University of Cambridge
