Naukowcy z Icahn School of Medicine at Mount Sinai odkryli molekularny mechanizm, który wydaje się być sposobem wszechświata na powiedzenie 'nie' regeneracji nerwów. Badanie opublikowane w czasopiśmie Nature wskazuje palcem na białko zwane receptorem węglowodorów arylowych (AHR), które działa jak drogówka dla uszkodzonych neuronów, mówiąc im, aby skupiły się na zarządzaniu stresem, a nie na odbudowie uszkodzonych aksonów.

Aksony to długie, kablowe wypustki neuronów, które przenoszą sygnały w całym układzie nerwowym. Kiedy zostaną przecięte lub uszkodzone, powrót do zdrowia zależy od tego, czy neuron może odtworzyć te połączenia. U dorosłych ssaków zdolność ta jest mniej więcej tak wytrzymała jak mokra papierowa torba, co prowadzi do trwałych problemów z ruchem i czuciem po urazach nerwów lub rdzenia kręgowego. Wielkie pytanie zawsze brzmiało: dlaczego neurony są w tym takie złe?

Wchodzi AHR. Według głównego autora badania, dr Hongyan Zou, MD, PhD, 'Kiedy neurony są uszkodzone, muszą radzić sobie ze stresem, jednocześnie próbując odtworzyć swoje aksony. Odkryliśmy, że AHR działa jak hamulec, który przesuwa neurony w kierunku zarządzania stresem, a nie odbudowy uszkodzonych połączeń.' Zasadniczo AHR mówi neuronowi: 'Nie róbmy niczego pochopnego; po prostu przetrwajmy ten bałagan.'

Naukowcy odkryli, że gdy usunęli AHR lub zablokowali go lekami, uszkodzone aksony regenerowały się skuteczniej. W modelach mysich uszkodzenia nerwów obwodowych i urazu rdzenia kręgowego, stłumienie AHR prowadziło do lepszego powrotu ruchu i czucia. Mechanizm: po urazie AHR wspiera reakcję ochronną zwaną proteostazą, która pomaga neuronom utrzymać kontrolę jakości białek. To utrzymuje je przy życiu pod wpływem stresu, ale także hamuje produkcję nowych białek potrzebnych do odrostu aksonów. Bez AHR neurony zmieniają priorytety, zwiększając produkcję białek i włączając szlaki wzrostu, z pomocą czynnika zwanego HIF-1α.

AHR był pierwotnie znany z wykrywania toksyn środowiskowych, ale okazuje się, że jest również wielozadaniowy, łącząc sygnały środowiskowe z komórkowymi decyzjami dotyczącymi regeneracji. Odkrycie może mieć potencjał terapeutyczny, ponieważ kilka leków hamujących AHR jest już w badaniach klinicznych w innych wskazaniach. To rodzi kuszącą możliwość ponownego wykorzystania ich w urazach nerwów, choć naukowcy ostrzegają, że jest zbyt wcześnie. Przyszłe badania będą musiały ustalić dawkowanie, czas i wpływ tych leków na inne komórki zaangażowane w reakcję na uraz.

Zespół z Mount Sinai bada również podejścia terapii genowej mające na celu zmniejszenie aktywności AHR specyficznie w neuronach. Mają nadzieję, że te strategie mogą zwiększyć regenerację aksonów i poprawić powrót do zdrowia po urazie rdzenia kręgowego, udarze lub innych stanach neurologicznych. Bo kto nie chciałby wyłączyć hamulca i pozwolić nerwom robić swoje?