آزادسازی ترمز درونی نورون در بازسازی آکسون

به دنبال آسیب طناب نخاعی، اتصالات بین سلول‌های عصبی در مغز و نخاع از بین می‌رود و دوباره رشد نمی‌کند. در بیماران مبتلا به ضایعه نخاعی این منجر به ناتوانی دائمی، از جمله فلج زیر سطح آسیب، و از دست دادن عملکرد حسی، مثانه و جنسی می‌شود.

دو مانع عمده برای بازسازی رشته‌های عصبی (که به آنها آکسون گفته می‌شود) نورون‌های سیستم عصبی مرکزی وجود دارد. اول، سلول‌های عصبی ماشین آلات لازم را برای رشد مجدد شدید آکسون‌ها روشن نمی‌کنند. دوم، یک سلول عصبی باید اجزای لازم را برای رشد و بازسازی از بدن سلولی به نوک رشته عصبی، که ممکن است فاصله بسیار زیادی داشته باشد، تحویل دهد.

یک همکاری چندملیتی جهانی بین گروه‌های متخصصان برای مطالعه جنبه‌های کلیدی بازسازی آکسون به منظور پیشرفت دانش و ارائه پایه‌ای که بر اساس آن می‌توان استراتژی‌های درمانی بالقوه برای ضایعه نخاعی را پیش بینی کرد، به یکدیگر پیوستند و یکدیگر را تکمیل کردند. هنگام طراحی و اجرای هر نوع پروژه تحقیقاتی، یکی از مهمترین جنبه‌ها، توسعه و استفاده از ابزارها و فناوری‌های مناسب برای پاسخگویی به سؤالات پژوهشی است.

در چارچوب پروژه، چندین پیشرفت فنی رخ داد، از جمله، روش‌هایی را برای انجام تصویربرداری سه بعدی با وضوح بالا از بازسازی آکسون در نخاع موش بالغ بدون برش ایجاد کرد. این کار، شامل تکنیک‌های پیشرفته برای ردیابی آکسون‌های حرکتی حسی و قشر نخاعی ستون پشتی در طناب نخاعی موش بالغ است که ویروس‌های مرتبط با آدنو را که کد می‌کنند، بیان می‌کند. سپس آکسون‌ها زخمی می‌شوند، نخاع بدون برش رنگ آمیزی شده و بافت پاک می‌شود، و میکروسکوپ ۲ فوتونی برای تعیین آناتومی ۳ بعدی مسیرهای نخاعی قبل و بعد از آسیب نخاعی انجام می‌شود. این پروتکل ابداعی را می‌توان برای روشن کردن مکانیسم‌های مولکولی و سلولی، که زمینه ساز انحطاط و بازسازی سیستم عصبی هستند و برای کمک به تعیین اثربخشی درمانی درمان‌های بالقوه بازسازی کننده عصبی استفاده کرد. با توجه به اینکه نیازی به برش بافت نیست، این پروتکل ارزیابی صریح بازسازی را امکان پذیر می‌کند و سرعت انجام آنالیزها را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد. این پیشرفت فنی عمده تأثیر مثبتی بر کار سایر گروه‌ها دارد.

قبلاً «مثبت کاذب» در زمینه بازسازی آکسون وجود داشته است، تا حدی به دلیل محدودیت‌های فنی تکنیک‌های قبلی که تشخیص اینکه آیا آکسون‌ها واقعاً بازسازی شده‌اند یا به سادگی پس از آسیب در امان مانده‌اند، دشوار است. این تکنیک به ما، همکارانمان در پروژه و به طور کلی در زمینه این امکان را داد تا بر این مشکلات غلبه کنیم و به سرعت و بدون ابهام بازسازی آکسون را پس از آسیب نخاعی تجزیه و تحلیل کنیم. منبع