The Journey to a Cure Video Series: Regeneration

The Journey to a Cure Video Series has been created by the Canadian/American Spinal Research Organizations (CSRO/ASRO). In this episode, we hear about the promising work being done with spinal scaffolds, neurotrophic factors, and other methods of regenerating neurons at the site of a spinal cord injury. Regeneration is the most important part of the puzzle to cure spinal cord injury.

I nostri follower italiani possono trovare la traduzione dei contenuti scorrendo sotto il video.

Riteniamo sia molto difficile spiegare cosa sia una lesione spinale e comprendere cosa si stia facendo per arrivare ad una cura per la paralisi. Abbiamo pensato che la serie di video “In viaggio verso una cura” creata dalla Canadian/American Spinal Research Organizations (CSRO/ASRO) potesse essere d’aiuto. In questo video, sentiremo parlare del promettente lavoro svolto utilizzando scaffold, fattori neurotrofici e altri metodi di rigenerazione dei neuroni nel sito di una lesione del midollo spinale.  La rigenerazione è la parte più importante del puzzle per curare la paralisi.

Rigenerazione

Il midollo spinale comunica attraverso gli assoni, quindi la loro rigenerazione o la stimolazione della ricrescita è un pezzo essenziale del puzzle nella ricerca di una cura per le lesioni spinali. Ma come abbiamo visto, le lesioni del midollo spinale provocano la morte dei neuroni, sia nell’evento traumatico iniziale che nella fase del danno secondario. La lesione innesca anche la formazione della cicatrice gliale e rilascia alcune molecole che impediscono la rigenerazione dei neuroni. Dal momento che il sistema nervoso centrale ha bisogno di neuroni per comunicare e che i neuroni non riescono a rigenerarsi da soli, occorrono due cose: prima dobbiamo degradare la cicatrice gliale e diminuire la quantità di molecole inibitrici che circondano l’area lesionata; poi abbiamo bisogno di stimolare la crescita degli assoni e di riparare quelli danneggiati. Le molecole inibitrici come la Myelin-Associated Glycoprotein, NOGO-A e la Oligodendrocyte Myelin Glycoprotein sono proteine ​​prodotte dagli oligodendrociti che circondano la zona della lesione e colpiscono la produzione di mielina e la crescita degli assoni. Gli scienziati hanno scoperto che, aggiungendo degli anticorpi che si legano a queste proteine, si possono bloccare i loro effetti ​​e quindi consentire agli assoni di crescere. Affinché la rigenerazione dei nervi avvenga, abbiamo bisogno di tre ingredienti chiave:

– uno scaffold (impalcatura o ponte);

– cellule che promuovono la crescita;

– fattori di crescita.

Questi tre elementi, se combinati insieme, possono contribuire a riempire la zona della lesione e consentire quindi agli assoni di rigenerarsi e crescere attraverso la zona danneggiata, per creare nuove connessioni che ripristinino le funzioni. Gli scaffold sono tubi a maglie intrecciate o strutture a forma di traliccio; possono essere composti da diversi tipi di materiali, ma sono spesso fatti di un polimero biodegradabile perché facili da produrre, forti e possono dissolversi nell’organismo una volta completato il loro lavoro; più o meno agiscono allo stesso modo dei punti di sutura. Essi vengono iniettati con cellule che promuovono la crescita e con fattori di crescita, spesso sostituendo quelle perse o danneggiate al momento del trauma. Sono posizionati nell’area danneggiata in modo da attraversarla e agire da ponte per favorire la rigenerazione dei nervi.  I neuroni non sono l’unico tipo di cellule nel sistema nervoso centrale, hanno bisogno di un piccolo aiuto da altre cellule per sostituire la mielina e garantire il corretto funzionamento. Qui potrebbero entrare in gioco le cellule di Schwann, le cellule che rivestono il sistema olfattivo e le cellule della glia enterica. Queste cellule gliali, che si trovano rispettivamente nel sistema nervoso periferico, nella cavità nasale e nell’intestino, pare abbiano una certa capacità di rimodellare e rigenerare gli assoni del midollo spinale e possano guidare la loro crescita nel realizzare connessioni funzionali. Le neurotrofine come GDNF, NT3, BDNF e NGF sono fattori di crescita proteici che la promuovono e aiutano la sopravvivenza dei nervi bloccando la morte delle cellule neurali. Le neurotrofine possono aiutare la rigenerazione dei neuroni danneggiati, la rimielinizzazione degli assoni e guidare la loro crescita per creare connessioni funzionali. I fattori neurotrofici si comportano come vitamine per i neuroni aiutandoli a crescere, e possono anche essere utili affinché le cellule staminali formino nuovi neuroni.  In un recente studio le cellule di Schwann sono state iniettate in uno scaffold polimerico e poste nel midollo spinale di ratti mielolesi, poi sono state introdotte le neurotrofine e tre mesi dopo l’iniezione il gruppo di ricerca ha trovato circa 5000 fibre nervose cresciute per tutta la lunghezza degli scaffold polimerici.

Si ringrazia Barbara Bucci per la traduzione.

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