Για περισσότερο από δύο δεκαετίες, ερευνητές έχουν προσπαθήσει να αναγεννήσουν το τραυματισμένο οπτικό νεύρο χρησιμοποιώντας διάφορους αυξητικούς παράγοντες και/ή παράγοντες που ξεπερνούν τη φυσική αναστολή της ανάπτυξης. Αλλά στην καλύτερη περίπτωση, αυτές οι προσεγγίσεις καταφέρνουν μόνο περίπου 1% των τραυματισμένων νευρικών ινών να αναγεννηθούν και να επανασυνδεθούν με τον εγκέφαλο. Τα περισσότερα από τα κύτταρα τελικά πεθαίνουν. Ερευνητές στο Νοσοκομείο Παίδων της Βοστώνης δείχνουν τώρα ότι μια εντελώς νέα προσέγγιση-η χρήση χηλικού ψευδαργύρου (που απελευθερώνεται ως αποτέλεσμα του τραυματισμού των κυττάρων) οδηγεί σε εντυπωσιακά επίπεδα αξονικής αναγέννησης σε ένα μοντέλο ποντικού.
Εάν αποδειχθεί ότι λειτουργεί παρομοίως καλά σε ανθρώπους, μια τέτοια θεραπεία θα μπορούσε να ωφελήσει σημαντικά ασθενείς με τραυματισμό του οπτικού νεύρου, γλαύκωμα, και ίσως άλλους τραυματισμούς αξόνων εντός του κεντρικού νευρικού συστήματος, όπως σε βλάβη του νωτιαίου μυελού. Οι χηλικές ενώσεις ψευδαργύρου που ήδη υπάρχουν θα μπορούσαν ενδεχομένως να δοθούν είτε συστηματικά είτε μέσω ενδοφθάλμιας ένεσης, λένε οι ερευνητές. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο Proceedings of the National Academy of Sciences.
Το οπτικό νεύρο, το οποίο μεταφέρει οπτικές πληροφορίες από το μάτι στον εγκέφαλο, αποτελείται από νευράξονες που προβάλλουν από νευρώνες του αμφιβληστροειδούς (γνωστoί ως γαγγλιακά κύτταρα). Κανονικά, όταν το οπτικό νεύρο είναι κατεστραμμένο, αυτά τα κύτταρα πεθαίνουν, αλλά τι πραγματικά τα σκοτώνει δεν είναι γνωστό. «Τουλάχιστον 200 μελέτες, συμπεριλαμβανομένων μερικών από εδώ, προσπάθησαν να κατανοήσουν τι κάνει αυτά τα κύτταρα να πεθαίνουν», λέει ο LarryBenowitz, PhD, από το κέντρο Νευροβιολογίας FMKirby και το Τμήμα Νευροχειρουργικής στο Νοσοκομείο Παίδων της Βοστώνης, συν-συγγραφέας της μελέτης. «Και ακόμα κι αν τα κύτταρα επιβιώσουν, συνήθως δεν μπορούν να αναγεννηθούν οι συνδέσεις τους.»
Ο PaulRosenberg, MD, PhD, συν-κύριος συγγραφέας είχε μελετήσει το ρόλο του ψευδαργύρου στον κυτταρικό θάνατο. Πρότεινε τη διερεύνηση του ρόλου του ψευδαργύρου στον αμφιβληστροειδή. Ο ψευδάργυρος είναι απαραίτητος για πολλές κυτταρικές λειτουργίες. Σε πολλούς νευρώνες, ο ψευδάργυρος συσκευάζεται σε συνάψεις σε μικροσκοπικά κυστίδια, μαζί με τους νευροδιαβιβαστές που τα κύτταρα χρησιμοποιούν για να επικοινωνούν με άλλα κύτταρα. Η απελευθέρωση ψευδάργυρου κανονικά ελέγχεται αυστηρά, επειδή τα υψηλά επίπεδα είναι τοξικά για τα κύτταρα.
Σε πειράματα σε ποντικούς, οι ερευνητές είδαν μια δραματική αύξηση του ψευδαργύρου μετά την κάκωση στο οπτικό νεύρο, όχι στα ίδια τα κατεστραμμένα κύτταρα των γαγγλίων του αμφιβληστροειδούς αλλά σε κύτταρα που επικοινωνούν με αυτά. Αυτή η αιχμή σε ψευδάργυρο συνέβη μέσα σε μια ώρα από τον τραυματισμό. Δύο ή τρεις ημέρες αργότερα, ο ψευδάργυρος μεταφέρεται στα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς-και μόνο τότε τα κύτταρα αρχίζουν να πεθαίνουν.
Ενώ ο ψευδάργυρος είχε προηγουμένως συνδεθεί με κυτταρικό θάνατο, αυτή είναι η πρώτη μελέτη που δείχνει ότι η στόχευση του ψευδαργύρου μπορεί να προστατεύσει κατεστραμμένους νευρώνες στο μάτι και να βοηθήσει στην αναγέννηση νευραξόνων μέσω του οπτικού νεύρου. “Όταν χρησιμοποιούνται παράγοντες που δεσμεύουν τον ψευδάργυρο (χηλικοποιητές), μπορούμε να ενεργοποιήσουμε περίπου το 40% των τραυματισμένων κυττάρων ώστε να επιβιώσουν για μήνες και ενδεχομένως επ’ αόριστον», λέει ο Benowitz. “Παρά το γεγονός ότι διάφορες ομάδες έχουν βρει τρόπους για να προκαλέσουν αναγέννηση, γενικά αυτό συνεπάγεται τροποποίηση της γονιδιακής έκφρασης πριν ή αμέσως μετά τον τραυματισμό», λέει Ο Rosenberg και προσθέτει ότι «Η κατανόηση ότι ο ψευδάργυρος είναι ο αποκλειστής της αναγέννησης των νεύρων μας δίνει τη δυνατότητα να σχεδιάσουμε προσεγγίσεις που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μετά τον τραυματισμό».