Рост аксонов стимулировали двумя белками

Комбинация двух белков — факторов роста, HGF и GDNF, оказалась самым эффективным методом ускорения регенерации аксонов. Молекулярный механизм действия этих белков связан с сигнальным каскадом MAPK.

Изображение:
whitehoune | Shutterstock.com

Регенерация аксонов лежит в основе как лечения повреждений спинного мозга, так и восстановления периферических нервов после травм. Однако обеспечить ее непросто, мешает регенерации в том числе образование глиального рубца, препятствующего прорастанию аксона к органу или ткани, которые он должен иннервировать. Поэтому поиск эффективных методов регенерации аксонов остается актуальной медицинской задачей. Такой метод предложили ученые из ФГБУ НМИЦ кардиологии Минздрава РФ и факультета фундаментальной медицины МГУ, испытав его на клеточной модели.

Исследователи применили для стимуляции роста аксонов комбинацию двух биологически активных молекул — факторов роста. Фактор роста гепатоцитов (HGF) обладает комплексной активностью — ангиогенной (стимулирует рост сосудов), противовоспалительной, иммуномодулирующей, антиапоптозной, антифиброзной и нейропротективной. Глиальный нейротрофический фактор (GDNF) способствует миграции и размножению шванновских клеток, которые обеспечивают миелинизацию аксона.

Эксперименты проводили на спинномозговых ганглиях мыши, которые в качестве эксплантов культивировали вне организма в питательной среде. На этой модели под микроскопом оценивали регенерацию аксонов в контроле и при добавлении белков-факторов роста.

Добавление GDNF достоверно увеличило число растущих аксонов по сравнении с контролем, добавление другого белка увеличило их длину. Максимальный эффект был достигнут при комбинации HGF и GDNF, которая стимулировала как число растущих аксонов, так и их длину, то есть скорость роста.

Ученые заинтересовались молекулярными механизмами, которые позволяют этим белкам так хорошо кооперироваться друг с другом. Они нашли, что эти механизмы связаны с митогенным сигнальным каскадом (MAPK). Комбинация HGF и GDNF активирует этот каскад через фосфорилирование протеинкиназы ERK1/2 в нервных клетках и таким образом запускает интенсивный рост аксонов.

Данную комбинацию факторов роста, как считают авторы, можно будет использовать для эффективного восстановления после травматического или ишемического повреждения нервов.

«Стимуляция восстановления ткани с помощью дополнительного обеспечения факторами роста — основа регенеративной медицины, — комментирует для PCR.news первый автор статьи Юлия Молокотина. — Поскольку мы ограничены в количестве факторов роста, которые можем одновременно использовать, очень важно найти наиболее эффективные комбинации. Мы считаем, что использование данной комбинации факторов может лечь в основу терапевтических подходов, направленных на регенерацию нервной ткани».

Источник

Yu. D. Molokotina, et al. // Combined Action of GDNF and HGF Up-Regulates Axonal Growth by Increasing ERK1/2 Phosphorylation // Bulletin of Experimental Biology and Medicine, Vol. 167, No. 3, July, 2019$ DOI: 10.1007/s10517-019-04539-4

Добавить в избранное

Вам будет интересно