REGENERATION BEYOND THE GLIAL SCAR
Nature Reviews Neuroscience V. 5. № 2. P. 146 -156 (2004) | |
| После травмы центральной нервной системы взрослого организма поврежденные нейроны не могут регенерировать. В обзоре авторы представили доказательства, что неспособность к регенерации аксонов обусловлена образованием глиального рубца (glial scar). Хондроитин и керата(и)н сульфат протеогликаны (сhondroitin and keratan sulphate proteoglycans) являются одними из основных ингибиторных матриксных молекул, продуцируемых реактивными астроцитами в глиальном рубце. Полагают, что они играют критическую роль в отсутствии регенерации аксонов. В работе авторы сфокусировали внимание на этой роли протеогликанов, а также на «поведении» регенерирующих нейронов в непосредственном окружении места повреждения головного мозга.
За небольшим исключением разрезанные аксоны в пределах длинных миелинизированных путей центральной нервной системы способны лишь к небольшому ветвлению, которое обеспечивает слабое восстановление функций. При травмировании ЦНС происходят тканевые повреждения, препятствующие регенерации аксонов. Одним из таких главных барьеров является образование глиального рубца (glial scar), состоящего преимущественно из реактивных астроцитов и протеогликанов.
Кроме того, что глиальный рубец препятствует регенерации, он может выполнять и некоторые полезные функции для стабилизации нежной ткани мозга после травмы. После повреждения субпопуляция реактивных митотически делящихся астроцитов немедленно окружает центр повреждения, чтобы восстановить гематоэнцефалический барьер, предупредить сильную воспалительную реакцию и ограничить клеточную дегенерацию.
Когда регенерирующие аксоны сталкиваются с окружением глиального рубца, формируются так называемые дистрофические концевые (терминальные) луковицы. В течение многих лет считали, что такие необычной формы концевые луковицы стерильны (бесплодны) и, следовательно, не способны удлинять конус роста. Однако недавние исследования показали, что аксоны с дистрофическими терминалями фактически могут возвратиться к состоянию активного роста.
Кроме молекул, способствующих росту, астроциты продуцируют четыре класса протеогликанов – гепаран сульфат протеогликан (heparan sulphate proteoglycan), дерматан сульфат протеогликан (dermatan sulphate proteoglycan), кератан сульфат протеогликан (keratan sulphate proteoglycan) и хондроитин сульфат протеогликан (chondroitin sulphate proteoglycan – CSPG). Доказательства того, что CSPGs могут играть роль в неспособности к регенерации поврежденной ЦНС начали появляться еще в начале 1990-х годов.
Кроме ингибиторных эффектов CSPGs, в настоящее время известно, что еще несколько других молекул, которые повышают свою активность (upregulated) в центре повреждения и вносят вклад в замедляющие рост эффекты глиального рубца. Это такие молекулы как семафорин 3 (semaphorin 3), ephrin-B2 и его рецептор EPHB2, а также Slit proteins.
Чтобы преодолеть ингибиторное окружение глиального рубца, лечение должно идеально обеспечивать ростовой поддерживающий путь (growth supportive highway) через поврежденное углубление, по сути увеличивая способность нейронов к элонгации, и должна быть возможность манипулирования с поступающими ингибиторами, которые блокируют рост аксона в непосредственной близости от глиального рубца.
| |
