Исследователи из Медицинской школы Икан при Маунт Синай обнаружили молекулярный механизм, который, похоже, является способом вселенной сказать «нет» регенерации нервов. Исследование, опубликованное в журнале Nature, указывает на белок под названием арилуглеводородный рецептор (AHR), который действует как регулировщик для поврежденных нейронов, говоря им сосредоточиться на управлении стрессом, а не на восстановлении поврежденных аксонов.

Аксоны — это длинные, похожие на кабель отростки нейронов, которые передают сигналы по всей нервной системе. Когда они перерезаны или повреждены, восстановление зависит от того, сможет ли нейрон отрастить эти связи. У взрослых млекопитающих эта способность примерно такая же надежная, как мокрый бумажный пакет, что приводит к длительным проблемам с движением и чувствительностью после травм нервов или спинного мозга. Главный вопрос всегда был: почему нейроны так плохи в этом?

Введите AHR. По словам старшего автора исследования, доктора Хунъянь Цзоу, доктора медицины и философии, «когда нейроны повреждены, они должны справляться со стрессом, одновременно пытаясь отрастить аксоны. Мы обнаружили, что AHR действует как тормоз, который переключает нейроны на управление стрессом, а не на восстановление поврежденных связей». По сути, AHR говорит нейрону: «Давай не будем делать ничего опрометчивого; давай просто переживем этот бардак».

Исследователи обнаружили, что когда они удаляли AHR или блокировали его лекарствами, поврежденные аксоны регенерировали более успешно. На мышиных моделях повреждения периферических нервов и травмы спинного мозга подавление AHR приводило к лучшему восстановлению движения и чувствительности. Механизм: после травмы AHR поддерживает защитный ответ, называемый протеостазом, который помогает нейронам поддерживать контроль качества белков. Это сохраняет им жизнь в условиях стресса, но также препятствует производству новых белков, необходимых для отрастания аксонов. Без AHR нейроны меняют приоритеты, увеличивая производство белков и включая пути роста, с небольшой помощью фактора под названием HIF-1α.

AHR изначально был известен обнаружением токсинов окружающей среды, но оказывается, он также мастер на все руки, связывая сигналы окружающей среды с клеточными решениями о регенерации. Открытие может иметь терапевтический потенциал, поскольку несколько ингибирующих AHR препаратов уже проходят клинические испытания для других состояний. Это вызывает заманчивую возможность их перепрофилирования для травм нервов, хотя исследователи предостерегают, что это ранние дни. Будущие исследования должны будут выяснить дозировку, время и то, как эти препараты влияют на другие клетки, участвующие в ответе на травму.

Команда Маунт Синай также изучает подходы генной терапии для снижения активности AHR specifically в нейронах. Они надеются, что эти стратегии могут усилить регенерацию аксонов и улучшить восстановление после травмы спинного мозга, инсульта или других неврологических состояний. Потому что кто бы не хотел выключить тормоз и дать нервам делать свое дело?