Domů     Mícha v servisu: Dají se obnovit nervové buňky?
Mícha v servisu: Dají se obnovit nervové buňky?
18.10.2024

Jen v Česku si míchu poraní až tři stovky lidí ročně. Následky narušení tohoto křehkého spletence nervových vláken jsou zpravidla nevratné. Anebo ne?

reklama

Kristýna Kárová z Ústavu experimentální medicíny AV ČR se možnostmi regenerace axonů po míšním poranění intenzivně zabývá.

Potřebuju podrbat na nose, vyhodnotí mozek a vyšle motorickou drahou míchy signál do svalů ruky, která úkol urychleně splní.

To už ale v protisměru putuje nahoru do mozku senzorickou míšní drahou z prstů u nohou zpráva o tom, že se do jejich konečků pouští zima. A náš řídící orgán okamžitě vysílá míšními trakty do těla další pokyny, aby se pocitu chladu zbavil.

Miliony neuronů v trubici

reklama

V míše je frmol. O přenos informací se v této necelého půl metru dlouhé neurální trubici tlusté jako palec stará asi 13,5 milionu nervových buněk neboli neuronů. „Neuron vypadá trochu jako ruka.

Dlaň představuje buněčné tělo, prsty zase dendrity, což jsou krátké výběžky, které přijímají vzruchy.

Předloktí se podobá dlouhému výběžku jménem axon, jenž se pomocí synapse napojuje na další neurony a informace přenáší,“ vysvětluje neurovědkyně Kristýna Kárová z oddělení regenerace nervové tkáně Ústavu experimentální medicíny AV ČR, jejíž článek o výzkumu vyšel ve čtvrtletníku Akademie věd ČR A / Magazín.

Zatímco dendritů může mít nervová buňka tisíce, axon má vždy pouze jeden. Ale pořádný – měřit totiž může i metr. Signál se mezi neurony šíří díky kombinaci elektřiny a chemie a v míše cestuje rychlostí až 120 m/s.

I na této vymakané dálnici však může zkolabovat doprava. To když se mícha i přes všechny ochranné snahy páteře poškodí.

Úraz, onemocnění či nádor jsou nejčastější důvody poranění míchy.
Úraz, onemocnění či nádor jsou nejčastější důvody poranění míchy.

Tudy cesta nevede

Úraz, různá onemocnění či nádor. To jsou nejčastější důvody poranění míchy neboli míšní léze.

V místě újmy se přeruší tok informací mezi mozkem a zbytkem těla, což většinou způsobí nejen poruchy motoriky, ale i senzoriky, nebo dokonce autonomního systému, který ovládá funkce vnitřních orgánů. Čím výš se přitom léze nachází, tím rozsáhlejší má následky.

„V míše vznikne jasně ohraničená díra neboli kavita, přes kterou neprochází signál. V okolí léze se vytvoří takzvaná gliová jizva, která poškození izoluje od zbytku tkáně a blokuje snahu axonů místem prorůstat,“ popisuje Kristýna Kárová.

Většinou tak poraněním zasažené axony už jen nečinně „sedí“ a jejich konce degenerují. Ty akčnější však někdy projeví snahu situaci zachránit a pokouší se lézi obrůst. K vzkříšení narušených spojů ale jejich spontánní pachtění nestačí. Tedy alespoň ne u člověka.

Výzkumníci na celém světě si proto dlouhé roky lámou hlavu s tím, jak tyto bezradné výběžky neuronů k regeneraci postrčit. Nastartovat jejich obnovu v motorických drahách míchy a vrátit tak tělu původní hybnost se se svými kolegy snaží i Kristýna Kárová. A to za pomoci genové terapie.

Zapomenutý recept

PI3K-delta. Tak se jmenuje růst podporující protein ze skupiny kináz, který je jakýmsi tahounem vývoje centrální nervové soustavy. V době, kdy neurony vznikají, je tohoto enzymu všude v těle plno.

Když už si ale nervové buňky vytvoří synapse a hezky se v nervové síti uhnízdí, produkce kinázy přirozeně opadne. Neurony prostě přejdou z akčního módu k usedlejšímu způsobu života. Podobně jako když puberťák dospěje.

Co takhle zralým neuronům oživit vzpomínky na mládí a připomenout jim, jak se divoká kináza „vaří“?, napadlo už v roce 2007 německé neurovědce. A v enzymem nabuzených buňkách se začaly dít zajímavé věci.

Výzkumníci v Cambridge se pak vrhli do kinázových pokusů na buněčných kulturách a léty experimentů dokázali, že tento protein povzbuzuje regeneraci kortikálních neuronů.

„Navázali jsme na poznatky zahraničních kolegů a zkusili jsme pomocí kinázy stimulovat obnovu axonů v poškozené míše potkanů.

Neuronům v motorické kůře jejich mozku jsme vlastně podsunuli recept na tento ‚akční‘ protein, a přiměli jsme tak buňky, aby se zase pustily do jeho výroby,“ líčí Kristýna Kárová.

Výsledky pokusů domněnky o síle kinázy potvrdily – týmu mladé vědkyně se za pomoci PI3K-delta podařilo aktivovat u poraněných hlodavců signalizační dráhu podporující regeneraci a modulovat tak transport molekul do axonů.

Jinými slovy: výzkumníci donutili „zmrzačené“ axony růst a zapojit se.

Poranění míchy nemusí skončit ochrnutím. Řešením by mohlo být „přemluvit“ neurony k regeneraci pomocí genové terapie.
Poranění míchy nemusí skončit ochrnutím. Řešením by mohlo být „přemluvit“ neurony k regeneraci pomocí genové terapie.

Virus jako poslíček

Onen důležitý recept vědci potkanům doručili obyčejnou injekcí. Umožnila jim vpravit do příslušné části jejich mozku speciálně upravenou virovou částici s genetickou informací, která neurony k produkci kinázy přesvědčila.

„Jde o virus, který zvíře nijak neohrožuje, protože se nedokáže sám množit.

Umí se ale dostat do určitých buněk, takže nám slouží v podstatě jako obálka, jejímž prostřednictvím můžeme poslat neuronům potkana zprávu s úkolem,“ vypráví neurovědkyně. Výzkum probíhá už pět let, nyní se tým neurovědkyně chystá slibné výsledky svého bádání publikovat.

Současně vyhodnocuje dlouhodobou studii o účincích kinázy v těle potkana po roce od podání terapie. Výzkum finančně podpořila i Mezinárodní nadace pro výzkum paraplegie se sídlem ve Švýcarsku.

reklama
Zdroje informací: AVČR, A/Magazín, wikipedia.org
Náhled: FOTO: Unsplash, 1: FOTO: BruceBlaus / Creative Commons / CC BY 3.0, 2: FOTO: Unsplash
Související články
Věda a technika
Mladý vynálezce: Philo Farnsworth se postará, aby bylo na co koukat
Děti nevymýšlejí jen lumpárny, jak se může zdát z rodičovských stesků nebo našich vzpomínek na dětství. Některé děti přicházejí s nápady, které se mohou proměnit ve velmi zdařilé vynálezy. A některé jejich nápady jsou tak úspěšné, že změní svět. I když existuje mnoho vynálezců, kteří přispějí k vynálezu televize, Philo Farnsworth (1906–1971) je první, kdo přijde s nápadem na […]
Věda a technika
Nevyzpytatelný uran: Napájí domácnosti a maže města z povrchu zemského
Počasí mu tehdy nepřeje, a tak pokus odloží do šuplíku. Když si na experiment vzpomene, vytáhne snímek a nestačí se divit. Místo lidí na fotografii na něj zírá černota. Slunce do zásuvky nesvítilo, a tak jediným viníkem musí být uran! V periodické tabulce prvků mu náleží písmeno U a vedle něj trůní číslovka 92, která […]
Věda a technika
Proč se na podzim barví listí? Stromy před zimou rozehrávají pestré divadlo
Ještě před pár týdny byly koruny stromů zelené. Pak se dny začnou krátit, noci prodlužovat a listy náhle vzplanou žlutou, oranžovou, červenou i vínovou. Není to jen půvabná podzimní podívaná. V každém listu právě probíhá důmyslná chemická úklidová akce, při které strom rozebírá své „sluneční elektrárny“, zachraňuje cenné živiny a připravuje se na zimu. Na […]
Věda a technika
Zvuk, neviditelný cestovatel, který umí sprintovat i šeptat
Zvuk je všude kolem nás, přesto ho nevidíme. Umí se odrážet, ohýbat, zrychlovat i zpomalovat, a zatímco vzduchem se žene rychlostí asi 343 metrů za sekundu, ve vodě je z něj hotový sprinter. Pojďme se podívat, co všechno tenhle neviditelný posel dokáže. Ve vodě má zvuk pořádný náskok. Zatímco vzduchem při pokojové teplotě putuje přibližně […]
reklama
casopis
zajímavosti
Sešívačka aneb luxusní hračka, jejíž existence začala jedinou sponkou
Dnes zmáčkneme sešívačku a papíry poslušně drží pohromadě. Vypadá to jako banalita, bez které si kancelářský život sotva umíme představit. Jenže první předchůdci dnešní sešívačky mají k obyčejné plastové pomůcce z psacího stolu pořádně daleko. Nejstarší sešívačky jsou těžké, drahé, poněkud majestátní, a některé dokážou zatlouct do papíru jen jednu jedinou sponku. Pak je třeba […]
Útočiště na skále: Jak Garibaldiho slib zachránil San Marino
V červenci roku 1849 se odehrálo něco zdánlivě epizodního, co ale zanechalo trvalý otisk na mapě Evropy. Italský revolucionář Giuseppe Garibaldi stanul před branami republiky San Marino. Nebyl zde však v pozici dobyvatele, ale prosebníka. V patách mu byla papežská a rakouská vojska. Prosil o azyl. Byl mu poskytnutý a Garibaldi nezapomněl.   Útěk Garibaldiho […]
Tajemství otce Sherlocka Holmese: Pět věcí, které (možná) nevíte o Arthuru Conanovi Doyleovi
Jeho celé jméno zní Arthur Ignatius Conan Doyle a svět ho dnes zná hlavně díky jeho geniálním detektivním příběhům o Sherlocku Holmesovi. EpochaPlus.cz si posvítila na perličky, které nám ve škole obvykle neřeknou… Občas se ještě dozvíme, že byl slavný spisovatel původním povoláním lékař. Tyto znalosti ostatně občas zužitkuje i pro své psaní. Už se […]
Nesmrtelná sójová omáčka: Stačí přidat trochu plísně!
Usedají ke stolu a sliny se jim sbíhají, až ochutnají vychvalované čínské nudle. Obsluha se k nim bezděky přitočí a při té příležitosti přihraje na stůl drobnou láhev. Jeden z hostů se ušklíbne a odtuší, že to je ona pověstná omáčka, která se vyrábí z brouků. Jde kombinovat s nudlemi, rýží nebo sushi. Najdou se dokonce odvážlivci, kteří sójovou […]
záhady a tajemství
Mýtus o milosrdném diktátorovi padl: Franco předal tajný seznam Židů nacistům
Generál Francisco Franco vládl Španělsku až do sedmdesátých let minulého století. Navzdory autokratické vládě v domovské zemi se snažil na mezinárodní scéně vystupovat jako pragmatický politik. Dlouhá desetiletí se o něm vytvářel i mýtus, že v době holocaustu za druhé světové války chránil židovskou komunitu na území Španělska. Tak dlouho se chodí se džbánem k řece […]
Tajemství hanzovního přístavu: Proč je Rostock posedlý magickými sedmičkami?
Rostock je bývalé hanzovní město, které najdeme v severním Německu. Důležitý obchodní přístav je spojený s legendou o magických sedmičkách. O co se jedná? Číslo 7 mělo mít ve středověku významnou symbolickou funkci. Sídlo, jež se vhodným způsobem identifikovalo s číslem 7, mělo požívat Boží ochrany. V Rostocku je magie sedmiček označována jako „Rostocker Sieben“. Stala se součástí tamní městské kultury. I […]
Ostrov hrůzy u Dubrovníku: Proč jeho cena na realitním trhu strmě padá?
V roce 1944 připlouvá k pobřeží ostrova Daksa u Dubrovníku loď. Hned, jak utichly její motory, započaly hrůzné události, které rezonují v tomto regionu i v současnosti. Co se zde stalo?  Daksa je pro Dubrovník jeho nejbližší ostrov. V minulosti byl využit jako lokalita pro umístění majáku. Klid a spiritualita, které na tomto malém kousku souše […]
Démon našich vod: Proč je lepší nechat bílého sumce na pokoji?
Obří bílé tělo stoupá k hladině a okolní příroda utichá. Démon, strážce, duch vodního světa na nás milostivě okem spočinul. Raději ho nerušte. V evropské mytologii a folklóru je bílý sumec zjevením, které vyžaduje respekt. Albinismus je vzácná genetická porucha ztráty pigmentu. Výsledkem je jedinec, který se výrazně odlišuje od ostatních svého druhu. Když se k tomu […]
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz