«Μεταμόρφωση» κυττάρων, ελπίδα για εγκεφαλικά και επιληψία

Ελπίδες ότι βλάβες του εγκεφάλου που προκαλούνται από εγκεφαλικά επεισόδια ή τραυματισμούς θα μπορούσαν κάποια στιγμή να «επιδιορθωθούν» δίνει μια νέα μελέτη στο πλαίσιο της οποίας δομικά εγκεφαλικά κύτταρα μετετράπησαν σε λειτουργικούς νευρώνες.

Για πρώτη φορά ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Ludwig-Maximillians στο Μόναχο επέτυχαν να αναγεννήσουν κατεστραμμένες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού ζώων «μεταμορφώνοντας» έναν τύπο υποστηρικτικών κυττάρων του εγκεφάλου σε νευρώνες.

Ο εγκεφαλικός φλοιός –το εξωτερικό στρώμα ιστού στον εγκέφαλο –εμπλέκεται στον έλεγχο των κινήσεων, στην ερμηνεία των αισθήσεων, στη συνειδητή σκέψη και στη μνήμη. Σε αυτή την περιοχή του εγκεφάλου δεν αναπτύσσεται σχεδόν κανένας νέος νευρώνας στους ενηλίκους. Ετσι, αν τα κύτταρα της περιοχής πεθάνουν, δεν αντικαθίστανται.

Τώρα όμως οι επιστήμονες από το Μόναχο κατάφεραν εγχέοντας σε ποντίκια ιούς που μετέφεραν τα κατάλληλα γονίδια να μετατρέψουν σε μια κατεστραμμένη περιοχή του εγκεφάλου δομικά κύτταρα που ονομάζονται ΝG2 γλοία σε νευρώνες. Οι νευρώνες αυτοί αναπτύχθηκαν στην περιοχή έγχυσης και ήταν σε θέση να λαμβάνουν σήματα από άλλους νευρώνες γύρω της.

Η μελέτη δημιουργεί ελπίδες ότι εγκεφαλικός ιστός που έχει υποστεί βλάβη θα μπορεί να αποκατασταθεί σε ασθενείς με επιληψία, εγκεφαλικό ή τραυματισμό του εγκεφάλου.

Σε ό,τι αφορά συγκεκριμένα τη θεραπεία του εγκεφαλικού, επιστήμονες έχουν ήδη χρησιμοποιήσει βλαστικά κύτταρα εργαστηρίου τα οποία εγχύθηκαν στη συνέχεια σε ασθενείς. Ωστόσο η τελευταία μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Stem Cell Reports» ανοίγει τον δρόμο αποκατάστασης τραυματισμών με χρήση ήδη υπαρχόντων εντός του εγκεφάλου του ασθενούς κυττάρων, γεγονός που θα μειώσει τον κίνδυνο απόρριψης και άλλων επιπλοκών.

Για πρώτη φορά ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Ludwig-Maximillians στο Μόναχο επέτυχαν να αναγεννήσουν κατεστραμμένες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού ζώων «μεταμορφώνοντας» έναν τύπο υποστηρικτικών κυττάρων του εγκεφάλου σε νευρώνες

Οι ερευνητές προειδοποιούν πάντως ότι θα παρέλθουν ως και δύο δεκαετίες προτού τέτοιου είδους θεραπείες εφαρμοστούν σε ανθρώπους. Ο δρ Μπένεντικτ Μπέρνινγκερ, γενετιστής από το Πανεπιστήμιο Ludwig-Maximillians, που ήταν εκ των επικεφαλής της νέας μελέτης, σημείωσε ότι «απαιτείται πολλή βασική έρευνα προτού φθάσουμε στην κλινική πράξη».

Ο ερευνητής εξήγησε ότι «όταν μιλούμε για τον εγκεφαλικό φλοιό σκεφτόμαστε τη νόσο Αλτσχάιμερ και το εγκεφαλικό, ωστόσο σε αυτές τις περιπτώσεις μιλούμε για μαζική εκφύλιση ιστού, έτσι η θεραπεία θα ήταν δύσκολη. Ισως τα πράγματα είναι πιο διαχειρίσιμα σε ό,τι αφορά άλλες παθήσεις όπως η επιληψία. Η αναγέννηση νευρώνων που σχετίζονται με αισθητηριακές ή κινητικές αποκρίσεις είναι σχεδόν σίγουρο ότι θα είναι αποτελεσματικότερη από την αναγέννηση κυκλωμάτων της μνήμης».

Η δημιουργία νέων νευρώνων δεν θα αποκαταστήσει τις αναμνήσεις που είχαν κωδικοποιηθεί στις συνάψεις μεταξύ εκφυλισμένων κυττάρων, ωστόσο θα επιτρέψει τουλάχιστον στο σύστημα να αποκτήσει νέες αναμνήσεις, σύμφωνα με τον δρα Μπέρνινγκερ.

Η ερευνητική ομάδα τροποποίησε γενετικώς ρετροϊούς ώστε να μεταφέρουν γονίδια για τον παράγοντα μεταγραφής Sox2, ο οποίος είναι γνωστό ότι παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των βλαστικών κυττάρων. Οι ειδικοί ενέχυσαν τους ιούς στον κατεστραμμένο εγκέφαλο ποντικών, με αποτέλεσμα να ενσωματώσουν τη γενετική πληροφορία που μετέφεραν εντός των κυττάρων.

Με τον τρόπο αυτόν τα γλοιακά κύτταρα NG2N, τα οποία υπό φυσιολογικές συνθήκες βοηθούν στη διατήρηση της φυσικής δομής του εγκεφάλου και τον τροφοδοτούν με θρεπτικά συστατικά, μετετράπησαν σε νευρώνες. Οι νέοι νευρώνες αναπτύχθηκαν μόνο στις κατεστραμμένες περιοχές του εγκεφάλου ενώ, όπως προέκυψε, δεν αναπτύχθηκαν στον εγκέφαλο ποντικών που δεν είχαν υποστεί τραυματισμό.

Μετρώντας την ηλεκτρική αγωγιμότητα των νέων κυττάρων οι επιστήμονες ήταν σε θέση να επιβεβαιώσουν ότι οι νέοι νευρώνες ενσωματώθηκαν στα νευρικά δίκτυα του εγκεφάλου και ήταν σε θέση να λαμβάνουν σήματα.

Η καθηγήτρια Μαγκνταλένα Γκετς, νευροεπιστήμονας από το Πανεπιστήμιο Ludwig-Maximillians, που επίσης συμμετείχε στη μελέτη, σημείωσε ότι η ερευνητική ομάδα διερευνά την ανάπτυξη φαρμάκων τα οποία θα προάγουν τη «μεταμόρφωση» των κυττάρων αντί για τη χρήση ιών. «Στις περισσότερες περιοχές του εγκεφάλου μας τα κύτταρα με τα οποία γεννιόμαστε δεν αντικαθίστανται. Σήμερα, μόλις χάσουμε έναν αριθμό κυττάρων, δεν μπορούμε να κάνουμε τίποτα για να δημιουργήσουμε νέους νευρώνες. Ετσι είναι άκρως σημαντικό να μελετήσουμε πώς τα κύτταρα του εγκεφάλου μπορούν να «εμπνευστούν» και να πραγματοποιήσουν τη δημιουργία νέων νευρώνων όταν χρειάζεται».