Poświęca się wiele uwagi pytaniu, dlaczego po urazie rdzenia kręgowego, neurony niższych kręgowców takich jak minoga morskiego regenerują się i dlaczego nie obserwuje się tego procesu u wyższych kręgowców, między innymi u ludzi” – mówi Andrew McClellan, profesor nauk biologicznych (College of Arts and Science).

Badania koncentrują się na regeneracji określonej grupy komórek zwanych neuronami siateczkowo-rdzeniowymi (ang. Reticulospinal neurons), które są niezbędne do poruszania się. Neurony te występują  w tyłomózgowiu lub w pniu mózgu. Wysyłają one sygnały nerwowe do rdzenia kręgowego u wszystkich kręgowców, kontrolując ruchy ciała, na przykład zachowania ruchowe. Kiedy komórki te zostaną uszkodzone przez uraz rdzenia kręgowego, zwierzę nie jest w stanie poruszać się poniżej miejsca uszkodzenia. Podczas gdy ludzie i inne wyższe kręgowce byłyby trwale sparaliżowane, minóg morski i niższe kręgowce mają możliwość regeneracji tych neuronów, co po kilku tygodniach prowadzi do odzyskania zdolności poruszania się.

W badanich McClellan i współ. izolowali, a następnie usuwali  uszkodzone neurony siateczkowo-rdzeniowe minoga morskiego oraz poddawali je wzrostowi w hodowlach. Zastosowali substancje chemiczne, które aktywują grupę cząsteczek, zwanych przekaźnikami drugiego rzędu, aby zobaczyć jaki będą miały wypływ na wzrost neuronów. Odkryli, że aktywacja cAMP (cyklicznego adenozynomonofosforanu), cząsteczka ta przekazuje sygnały chemiczne w komórkach, działa jak przełącznik umożliwiający przełączenie neuronów z stanu „nierosnącego” w stan „rosnący”. Natomiast nie ma wpływu na neurony, które już zaczęły rosnąć.

Wyniki tych badań mogą rzucić nowe światło na badania nad regeneracją nerwów u ssaków, w tym ludzi – mówi McClellan. U ssaków cAMP nie wzmaga regeneracji nerwów w obrębie ośrodkowego układu nerwowego w otoczeniu naturalnie hamującym regeneracje neuronów. cAMP wydaje się, że może pominąć niektóre z inhibitorów i promować regeneracje neuronów w niewielkim stopniu.

Andrew McClellan – Mam nadzieję, że nasze badania nad regeneracją nerwów u minoga morskiego przedstawią listę warunków, które są ważne dla regeneracji nerwowej oraz pomogą w terapii prowadząc do wyższych kręgowców, a być może ludzi.

Damian Jacenik