اختلالات عصبی دائمی می تواند پس از آسیب نخاعی (SCI) به دلیل شکست موتور نخاع و آکسون های حسی در بازسازی رخ دهد.

این به این دلیل است که سیستم عصبی مرکزی پستانداران (CNS)، برخلاف برخی از دوزیستان و خزندگان، دارای مولکول‌های بازدارنده‌ای است که رشد پس از رشد را مسدود می‌کند، و همچنین فقدان یک سیستم پاسخ احیاکننده مؤثر است. در سیستم عصبی محیطی (PNS)، مقداری بهبود آکسونی محدودی وجود دارد که می تواند به طور طبیعی رخ دهد.

جهت مشاهده و خرید انواع گیت ترینر کلیک کنید

افزایش ظرفیت بازسازی آکسون
افزایش توانایی طبیعی ذاتی سلول‌های عصبی گانگلیون ریشه پشتی (DRG) را می‌توان با ایجاد آسیب در اعصاب محیطی CNS، مانند عصب سیاتیک، به دست آورد. انجام این کار امکان تنظیم دگرگونی ژن‌های مرتبط با بازسازی (RAGs) را فراهم می‌کند که می‌توانند پتانسیل بیشتری برای بازسازی عصبی نورون‌های DRG پس از آسیب CNS ایجاد کنند.

با این حال، در حالی که برای درک مکانیسم بازسازی آکسون در مدل‌های حیوانی آزمایشی قدرتمند است، از نظر بالینی یک گزینه قابل دوام برای انسان نیست.

بازخورد آوران حسی (از نورون‌های حسی DRG) می‌تواند خروجی‌های حرکتی درون نخاع را از طریق تولید نشانه‌های مولکولی تعدیل کند. بازخورد بر تنظیم و اصلاح یادگیری حرکتی و حرکت تأثیر می گذارد. به این ترتیب، این بازخورد همچنین می تواند نقش مهمی در هدایت بهبودی حرکتی پس از SCI داشته باشد. در واقع، هم مطالعات بالینی و هم مطالعات حیوانی که آوران‌های حس عمقی را به صورت الکتریکی تحریک می‌کنند، بهبود حرکتی و انعطاف‌پذیری عصبی را پس از SCI نشان داده‌اند.

آیا غنی سازی محیطی می تواند بازیابی را بهبود بخشد؟

در یک مطالعه اخیر توسط هاتسون و همکاران (2019) که در Science Translational Medicine منتشر شده است، محققان بررسی کردند که بهبود آکسون در موش هایی که قبل از آسیب ستون فقرات در معرض یک محیط غنی شده قرار گرفته بودند، چقدر سریع اتفاق افتاد.

غنی‌سازی محیطی وسیله‌ای برای تحریک فیزیولوژیکی رشته‌های عصبی آوران حسی به طور طبیعی در جوندگان است و باعث افزایش انعطاف‌پذیری عصبی و نوروژنز در CNS می‌شود. در این مطالعه، غنی‌سازی شامل دادن قفس بزرگ‌تر، چرخی برای دویدن به موش‌ها، افزایش تعداد موش‌های همراه، اشیاء جدید و مواد لانه‌سازی بیشتر بود.

جهت مشاهده و خرید انواع استندینگ برد کلیک کنید

غنی‌سازی محیطی قادر به ایجاد افزایش طولانی‌مدت در پتانسیل بازسازی نورون‌های DRG همراه با این واقعیت بود که بازخورد آوران حس عمقی برای این پتانسیل بازسازی مورد نیاز بود. هر چه زمان بیشتری (در روز) با غنی‌سازی محیطی صرف شود، میانگین رشد نوریت نورون‌های DRG بیشتر بود، اما با 6 روز یا کمتر غنی‌سازی به‌طور قابل‌توجهی افزایش پیدا نکرد.

علاوه بر این، درصد آکسون‌های بازسازی‌کننده در فاصله ۱ میلی‌متری از محل ضایعه ۴۵ درصد برای گروه غنی‌شده از نظر محیطی در مقایسه با ۱۰ درصد برای گروه بدون غنی‌سازی بود. در محل 5 میلی‌متری پس از ضایعه، درصد آکسون‌های بازسازی‌کننده در گروه غنی‌شده 20 درصد در مقایسه با کمتر از 5 درصد برای گروه بدون ضایعه بود. این آکسون‌ها نه تنها قادر به بازسازی در فاصله‌ای طولانی‌تر بودند، بلکه در مقایسه با آکسون‌هایی که از نظر محیطی غنی نبودند، ارزش پتانسیل‌های عمل بیشتری در سراسر محل ضایعه داشتند.

محققان سپس مکانیسم‌های مولکولی پشت این مشاهدات را آزمایش کردند و دریافتند که بیشتر تغییرات ژنتیکی در سلول‌های غنی شده از نظر محیطی به دلیل مسیرهای مربوط به فعالیت عصبی، بسیج کلسیم و یک برنامه بازسازی خاص است که در نورون‌های DRG با قطر بزرگ آغاز شده است.

یک مکانیسم اپی ژنتیکی خاص که سرکوب رونویسی در این نورون‌ها را برای تسهیل بازیابی آکسون کاهش می‌دهد به دلیل استیلاسیون هیستون با واسطه Cbp است. متیلاسیون هیستون معمولاً سرکوب کننده است در حالی که استیلاسیون معمولاً تحریک کننده است.

جهت مشاهده و خرید انواع صندلی انتقال کلیک کنید

با استفاده از این درک جدید از مکانیسم‌های زیربنایی پتانسیل بازسازی نورون‌های DRG توسط غنی‌سازی محیطی آوران‌های حس عمقی، محققان توانستند Cbp/p300 را از طریق TTK21 از نظر دارویی فعال کنند تا بازسازی آکسون حسی و بازیابی عصبی پس از ضایعه SCI ایجاد شده در موش را تقویت کنند. TTK21 ایمن است و همچنین قادر به عبور از سد خونی مغزی برای ترویج استیلاسیون هیستون است.

سپس محققان آزمایش کردند که آیا پتانسیل بازسازی جدید نورون های DRG با استفاده از مدل های موش به بازیابی حرکتی تبدیل می شود یا خیر. درصد آکسون های بازسازی شده در محل ضایعه برای گروه TTK21 40 درصد در مقایسه با گروه بدون آن کمتر از 20 درصد بود.

بهبود قابل توجهی در تعداد لغزش‌ها در تست "راه رفتن شبکه" در مقایسه با موارد بدون TTK21 وجود داشت. علاوه بر این، زمان اولین تماس با یک پد چسب قرار داده شده روی پنجه های عقب نیز پس از 5 هفته درمان به طور قابل توجهی بهبود یافت.

این مطالعه اهمیت تحریک آوران حسی را در ارتقای قابلیت‌های بازسازی سلول‌های عصبی DRG پس از SCI برجسته می‌کند. همچنین یک مکانیسم اپی ژنتیکی جدید را فراهم می کند که بوسیله آن غنی سازی می تواند باعث رشد نوریت و بهبود عملکردی شود. غنی‌سازی محیطی راهی برای تحریک آوران‌های حسی حسی است که اساساً نوعی توانبخشی یا فعالیت فیزیکی است.

جهت مشاهده و خرید انواع تخت ایستا کلیک کنید

یک مطالعه کوچک توسط Nooijen و همکاران، که در سال 2013 منتشر شد، نشان داد که یک سبک زندگی فعال تر در 30 نفر که اخیراً SCI داشتند، می تواند از یک برنامه توانبخشی که شامل فعالیت بدنی است، از نظر عملکردی بهره مند شود. همراه با مطالعه Hutson و همکاران، 2019 و دیگران، نشان می دهد که داشتن یک سبک زندگی فعال قبل و بعد از SCI. که برای بیماران بستری معمول نیست، ممکن است در سطوح پاتولوژیک، مولکولی و عملکردی مفید باشد و بهبودی بیشتری نسبت به بدون هیچ گونه فعالیت بدنی یا غنی سازی ممکن می سازد.