Ученые Медицинской школы Икана при Маунт-Синай выявили молекулярный механизм, который может ограничивать восстановление поврежденных отростков нервных клеток — аксонов. Исследование опубликовано в журнале Nature. Авторы считают, что подавление белка арилуглеводородного рецептора, или AHR, способно стимулировать регенерацию нервов после повреждений периферической нервной системы и спинного мозга.
Аксоны представляют собой длинные отростки нейронов, по которым передаются сигналы в центральной и периферической нервной системах. При их повреждении восстановление движений и чувствительности во многом зависит от способности нервных клеток заново сформировать такие связи. У взрослых млекопитающих эта способность ограничена, поэтому травмы нервов и спинного мозга могут приводить к длительным либо необратимым нарушениям.
Исследователи установили, что активность AHR подавляет рост аксонов после травмы. При удалении этого белка из нейронов или блокировании его работы препаратами поврежденные волокна восстанавливались успешнее. В опытах на мышах с повреждениями периферических нервов и спинного мозга подавление AHR также сопровождалось улучшением двигательных функций и чувствительности.
По данным авторов работы, после травмы AHR поддерживает защитную реакцию клетки, связанную с контролем качества белков. Этот механизм помогает нейронам переносить клеточный стресс, но одновременно снижает выработку новых белков, необходимых для восстановления аксонов. При отсутствии активного AHR клетки усиливают синтез белков и запускают процессы, связанные с ростом и регенерацией нервных отростков.
В этой реакции участвует и фактор HIF-1α, регулирующий гены, связанные с обменом веществ и восстановлением тканей. Ранее AHR был известен прежде всего как рецептор, распознающий токсины и загрязняющие вещества из окружающей среды. Новые результаты показывают, что он также влияет на решение нейронов между защитой от стресса и восстановлением поврежденных связей.
Авторы отмечают, что работа находится на ранней стадии и требует дальнейших исследований до возможного применения у пациентов. Препараты, подавляющие AHR, уже проходят клинические испытания при других заболеваниях, однако их эффективность и безопасность при травмах нервов и спинного мозга еще предстоит проверить. В дальнейшем ученые намерены изучить сроки и дозировки такого лечения, а также подходы с использованием генной терапии для снижения активности AHR в нейронах.