Un des grands défis avec des blessures de la moelle épinière est que les neurones de la moelle épinière n'a pas la capacité de se régénérer après une blessure. Voilà pourquoi la plupart paralysie spinale chez les patients est permanente.

Donc, les scientifiques ont tendance à concentrer leurs recherches sur les neurones périphériques renouvelables - ceux qui étendent de la colonne vertébrale jusqu'au bout des doigts et des orteils. Neurones périphériques extrémités du corps ont la capacité de se régénérer, aider les gens à trouver un peu de mouvement et la sensation.



Dans la nouvelle étude, les chercheurs de la Washington University School of Medicine à St. Louis ont identifié un gène impliqué dans enseignant orchestrer la croissance des nerfs périphériques. Les fonctions des gènes comme un interrupteur principal, rendant d'autres gènes "flip out" d'une manière similaire à domino.

Comprendre comment ces nerfs se régénèrent peut un jour contribuer aux efforts pour cultiver des neurones de la moelle épinière, les chercheurs ont dit.

L'hypoxie inducible factor-1 alpha

Étonnamment, auteur principal Valeria Cavalli, Ph.D., professeur associé de la neurobiologie, a montré que les blessures des nerfs périphériques lancement d'un gène maître, appelé hypoxie-inducible factor-1 alpha, autrement connu comme HIF-1alpha.

Ce gène, à son tour, active environ 200 gènes impliqués dans la régénération de nerfs périphériques.

"Ce qui est intéressant est que HIF-1alpha est connu pour être sensible à la quantité d'oxygène dans la cellule", a déclaré Cavalli. "Si le niveau d'oxygène est normale, il n'y a pas beaucoup H1F-1alpha, mais dans des conditions de stress tels que le manque d'oxygène, il ya plus de ce gène pour protéger la cellule et de l'organisme de ce stress. Cette connaissance a compte tenu de la possibilité d'utiliser un outil non invasif pour augmenter les niveaux de ce facteur, tout simplement en diminuant les niveaux d'oxygène ".

Au laboratoire, les neurones, Chevaux cultivées dans une boîte de matière plastique et ont utilisé un environnement d'oxygène à zéro pour mesurer la croissance des axones, les branches de cellules nerveuses qui transmettent les signaux nerveux.

Dans d'autres expériences, les chercheurs ont souligné souris, de les mettre dans des environnements 8 pour cent d'oxygène pendant 10 minutes, suivie par l'air normal - environ 21 pour cent d'oxygène - pendant 10 minutes. Ils ont répété ce cycle de six fois.

Ce qu'ils ont trouvé était que le "souligné" neurones répondu par les axones en croissance des nerfs qui relient le muscle ainsi que ceux qui se connectent à la peau beaucoup mieux que ceux qui ne sont pas "souligné", avec peu d'oxygène.

"Si vous supprimez l'oxygène pendant un moment du temps, la cellule pense« Je suis tellement stressé, je dois faire quelque chose! "Et commence l'activation de nombreux gènes qui permettent nerf commence à croître de nouveau," at-il dit.

Soulignant Out neurones

Les médecins ont utilisé une technique similaire dans une étude de patients atteints de lésion médullaire-patients incomplets et les blessures de la moelle épinière chroniques, mais de telle sorte que la communication entre le cerveau et la moelle épinière là, permettant le mouvement et la sensation limitée.

Dans cette étude, les médecins ont encouragé la reprise du mouvement, alternant entre un environnement d'oxygène de 9 pour cent pour les 90 secondes et un niveau d'oxygène typique de 21 pour cent pendant 60 secondes, pendant 15 cycles. L'idée était de «stress» les neurones épargnés par la blessure et voir si cela amélioré leur fonction.

L'espoir pour l'équipe de chevaux est que l'environnement pauvre en oxygène peut aussi stimuler les neurones endommagés pour initier la régénération et améliorer la récupération.

Chevaux ne voyaient la croissance des axones des nerfs sous le microscope. Elle espère continuer à travailler pour trouver le juste équilibre et de répondre aux questions: moins d'oxygène est vraiment utile? Qu'en est-il des conditions? A récupération fonctionnelle se produit plus vite et mieux dans les souris?

«Ce que nous espérons, et cela fait partie de nos études futures, est que le régime de l'hypoxie peut aussi réveiller les neurones endommagés dans la moelle épinière de commencer leurs axones renouvelables», at-il dit.

Il est surprenant de constater l'HIF-1alpha en charge de la chaîne de dominos, Cavalli dit.

«Il est excitant de trouver quelque chose que vous pouvez utiliser pour manipuler la croissance de neurones qui est aussi facile et la surveillance non invasive de l'environnement de l'oxygène", at-il dit. "Il pourrait être quelque chose que nous pourrions utiliser pour le traitement des lésions nerveuses et essayer d'obtenir les neurones pour commencer la régénération."

Cho, et al Yongcheol.
L'activation de gènes blessures réponse à l'hypoxie et améliore la régénération des axones des neurones par HIF-1α
Neuron