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Cible nouvelle identifiée pour la régénération de neurone dans la blessure de moelle épinière

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La reconstitution de la capacité de marcher la blessure suivante de moelle épinière exige des neurones dans le cerveau de rétablir des voies de communication avec des neurones dans la moelle épinière. Les neurones mûrs, cependant, ne peuvent pas régénérer leurs axones pour faciliter ce processus.

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Maintenant, dans la nouvelle recherche, scientifiques chez Lewis Katz School de médecine à l'exposition de Temple University (LKSOM) que cette limitation peut être surmonté en visant la protéine de la kinase B1 (LKB1) de foie. Chez les souris avec la blessure de moelle épinière, a visé la régénération de fond du neurone LKB1 stimulée par upregulation, menant aux gains dans la récupération fonctionnelle.

« Notre enquête prouve que LKB1 est critique au contrôle de la régénération d'axone dans des neurones mûrs, » a expliqué Shuxin Li, DM, professeur agrégé au centre de recherche pédiatrique et le département de l'hôpital de Shriners de l'anatomie et la biologie cellulaire à LKSOM et principal enquêteur sur la nouvelle étude. Le rapport a été édité en ligne dans la thérapie moléculaire de journal.

La découverte des protéines qui servent un rôle central dans la régénération de neurone est principale au développement des pharmacothérapies qui ont le potentiel d'aider des patients à regagner la fonction dans leurs membres après la blessure de moelle épinière, qui endommage ou divise des connexions entre les axones dans le cerveau et les neurones dans la moelle épinière. Li et collègues sont le premier pour décrire LKB1 en tant qu'une de ces protéines.

L'équipe de Li a identifié LKB1 comme cible potentielle par leurs investigations sur des voies moléculaires affectées par des proteoglycans de sulfate de chondroïtine (CSPGs). CSPGs sont abondant autour des lésions de moelle épinière, où les formes extracellulaires CSPG-enrichies d'une matrice et bloquent finalement la recroissance des axones qui ont été écrasés ou divisés par blessure. Tandis que LKB1 est un régulateur suspecté du développement de tôt-étape, son influence sur les neurones adultes dans le système nerveux central a été peu claire.

Li et collègues ont constaté que chez les souris, l'expression de la protéine LKB1 dans le cortex cérébral commence relativement haut et diminue avec l'âge, atteignant ses niveaux plus bas chez les animaux adultes. Quand ils ont ajouté LKB1 dans les vecteurs adeno-associés AAV2 et AAV9 du virus (AAV) aux neurones adultes de souris dans la culture cellulaire, ils ont découvert que la protéine a stimulé la croissance de neurone.

Les chercheurs ont alors examiné les effets de LKB1 chez les animaux vivants avec les moelles épinières blessées. Injection locale dans la régénération significative d'axone induite par cortex sensorimoteur dans le secteur de lésion. On a observé la régénération vigoureuse d'axone après injection systémique d'AAV9-LKB1 après blessure de moelle épinière.

Plusieurs semaines après traitement, des souris ont été évaluées pour des changements de fonction locomotrice. Comparé aux contrôles, AAV2- et animaux d'AAV9-treated ont montré des gains fonctionnels significatifs, avec des améliorations dans la coordination, le mouvement des pattes de derrière, et saisir de derrière de patte. « Ces résultats indiquent que LKB1 influence la croissance neuronale des manières fonctionellement signicatives chez les animaux blessés, » Li ont expliqué.

Li prévoit de vérifier les effets fonctionnels de LKB1 dans d'autres systèmes modèles, qui pourraient mener au développement d'un modèle de translation pour la recherche clinique certaine. « Nous avons ouvert un chemin aux études de translation, puisqu'AAVs peut être appliqué aux traitements pour les patients humains, » il avons dit.

Le dernier travail construit également sur la recherche précédente effectuée en laboratoire de Li sur le traitement systémique avec des peptides capables de régénérer des neurones. En 2011, par exemple, son équipe a constaté que les peptides contre la phosphatase liée à l'antigène commune de leucocyte de récepteur de CSPG facilite la croissance d'axone et la relance du mouvement de membre chez les souris avec les moelles épinières endommagées. « Nous voulons étudier la combinaison de LKB1 avec certains de ces autres peptides, depuis ensemble ces molécules pourrions être fortement efficaces dans des neurones de guérison affectés par blessure de moelle épinière, » il a ajouté.