Wissenschaftler entdecken molekulare Bremse, die die Reparatur der Gehirnzellen bei Multipler Sklerose anhält

Ein vom Institut für Glia Sciences (IGS) an der School of Medicine der Western Reserve University geleitete Team von Wissenschaftlern hat eine eingebaute „Bremse“ entdeckt, die kontrolliert, wenn wichtige Gehirnzellen reifen. Bei Multipler Sklerose (MS) scheint diese Bremse zu lange zu bleiben, sodass die Zellen nicht in der Lage sind, die Schädigung der Krankheit zu reparieren.

Die Studie, die heute in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Zelleidentifiziert einen neuen Rahmen für die Kontrolle der Zellen Wann Sie reifen. Die Entdeckung zeigt auch einen potenziellen Ansatz der regenerativen Medizin zur Reparatur der durch MS verursachten Schäden und ähnlichen Krankheiten, die das Nervensystem beeinflussen.

Myelinschaden treibt die Behinderung bei MS an und die einzigen Zellen, die es reparieren können, sind Gliazellen, die als Oligodendrozyten bezeichnet werden. Durch die Identifizierung der molekularen Bremse, die kontrolliert, wenn Oligodendrozyten reifen, zeigen wir einen klaren Weg, um das eigene Reparaturprogramm des Gehirns freizuschalten. „

Paul Tesar, Senior Autor der Studie, Direktor des Instituts für Glialwissenschaften und Dr. Donald und Ruth Weber Goodman Professor für innovative Therapeutika, School of Medicine

Das Team arbeitet nun daran, zu verstehen, warum dieser unreife Zustand in MS -Gehirnen verstärkt wird und ob derselbe Rahmen in anderen Zelltypen arbeitet oder zur blockierten Reparatur bei anderen Krankheiten beiträgt.

„MS ist eine progressive Krankheit, die sich im Laufe der Zeit verschlechtert, und Patienten haben immer noch Therapien, die das Myelin wiederherstellen können, das sie verloren haben“, sagte Tesar. „Wir glauben, dass diese neuen Erkenntnisse dazu beitragen werden, das Versprechen regenerativer Therapien zu versprechen, die MS -Patienten so dringend brauchen.“

Die Studie konzentrierte sich auf Oligodendrozyten, die Neuronen in schützenden Myelinscheiden einwickeln, die in MS verloren gehen. Oligodendrozyten gehören zu einer Kategorie von Zellen, die als Glia bekannt sind, die über die Hälfte der Zellen in unserem Nervensystem besteht, von Wissenschaftlern jedoch weitgehend zugunsten von Neuronen übersehen wurde. Die IGS wurden im vergangenen Jahr im Case Western Reserve erstellt, um zu verstehen, wie diese lebenswichtigen Zellen bei Gesundheit und Krankheit funktionieren.

Um zu verstehen, wie Oligodendrozyten ihre Fähigkeit erwerben, Neuronen zu myelinieren, verfolgten die IGS-Wissenschaftler Tausende von molekularen Veränderungen als unreife Zellen, die sich zu reifen, myelinbildenden Oligodendrozyten entwickelten. Ein Protein, so genannt Sox6, stach hervor.

Das Team stellte fest, dass SOX6 wie eine Bremse wirkte und Zellen in einem unreifen Zustand durch ein Phänomen, das als „Genschmelzen“ bekannt ist, zum Stillstand brachte. Diese Bremse ist für eine gesunde Gehirnentwicklung von wesentlicher Bedeutung, da sie die vorzeitige Bildung von Myelin verhindert und sicherstellt, dass Oligodendrozyten an der richtigen Stelle und Zeit reifen. Aber in MS scheint dieser normalerweise schützende Timing -Mechanismus stecken zu bleiben.

„Wir waren überrascht, dass SOX6 so eng kontrollieren kann, wenn Oligodendrozyten reifen“, sagte Kevin Allan, der Co-Lead-Autor der Studie und Absolvent des Schulungsprogramms der School of Medicine. „Dies gibt uns eine mögliche Erklärung dafür, warum diese Zellen oft nicht beschädigte Neuronen bei Krankheiten wie MS remyelinieren können.“

Als die Forscher Hirngewebedaten von Menschen mit MS untersuchten, sahen sie eine ungewöhnlich hohe Anzahl von Zellen, die in diesem mit Sox6 verknüpften unreifen Zustand stecken. Diese blockierte Reifung scheint jedoch spezifisch für MS zu sein: Es gab keine Hinweise darauf in Proben von Alzheimer- und Parkinson -Krankheitspatienten.

Um zu testen, ob die Freisetzung der Bremse die Entwicklung beschleunigen könnte, verwendete das Team ein gezielteres molekulares Arzneimittel, das als Antisense -Oligonukleotid (ASO) bezeichnet wird, um SOX6 in Mausmodellen zu reduzieren. Innerhalb weniger Tage reiften die behandelten Zellen und begannen, in der Nähe von Neuronen in der Nähe zu myelinieren.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Oligodendrozyten in MS nicht dauerhaft kaputt sind, aber einfach nur ins Stocken geraten sind“, sagte Jesse Zhan, der Co-Leiter der Studie und Medizinstudentin der Studie an der Schulungsprogramm für Medizinwissenschaftler der School of Medicine. „Noch wichtiger ist, dass wir zeigen, dass es möglich ist, die Bremsen dieser Zellen freizusetzen, um ihre lebenswichtigen Funktionen im Gehirn wieder aufzunehmen.“

Weitere Mitarbeiter und beitragende Forscher sind Andrew Morton, Erin Cohn, Marissa Scavuzzo, Anushka Nikhil, Matthew Elitt, Benjamin Clayton, Lucille Hu, Elizabeth Shick, Hannah Olsen, Daniel Faktor, Peter Scacheri und Tyler Miller von Case Western Reserve School of Medicine; Gemma Bachmann und Berit Mächte von Ionis Pharmaceuticals; Jonathan Henninger und Richard Young vom Whitehead Institute; und Jost Vrabic und Charles Lin vom Baylor College of Medicine.

Die Studie wurde durch Zuschüsse der National Institutes of Health, des Howard Hughes Medical Institute, der New York Stem Cell Foundation und der National Multiple Sklerosis Society unterstützt. STF5 Care und die Familien der Annadata, Enrile, Geller, Goodman, Long, Peterson, Walter und Weidenthal haben die philanthropische Unterstützung beigetragen.

Quellen: