Áttörés az agykutatásban: Fény derült a felnőtt agy rejtett öngyógyító képességére

Évtizedeken át uralkodott az a tudományos nézet, miszerint a felnőtt emlősök agya rendkívül korlátozott regenerációs képességekkel rendelkez...

Évtizedeken át uralkodott az a tudományos nézet, miszerint a felnőtt emlősök agya rendkívül korlátozott regenerációs képességekkel rendelkezik. Úgy véltük, hogy az idegrendszer megsérült vagy elhalt sejtjei végleg elvesznek, és a szervezet csupán hegszövettel képes pótolni a hiányt, nem pedig valódi megújulással.

A Zürichi Egyetem kutatói által vezetett legújabb tanulmány azonban alapjaiban rendíti meg ezt a megszokott dogmát. A neves Nature Neuroscience folyóiratban megjelent felfedezés szerint a felnőtt agy olyan meglepő és eddig teljesen ismeretlen öngyógyító mechanizmusokkal büszkélkedhet, amelyek új távlatokat nyithatnak az agyisérülések és az autoimmun betegségek kezelésében. (1)

Az agy komplex hálózatában nem csak az információátvitelért felelős idegsejtek, azaz a neuronok játsszák a főszerepet. Létfontosságú feladat hárul az úgynevezett gliasejtekre is, amelyek a háttérben biztosítják az idegrendszer megfelelő működését és karbantartását.

Ezen gliasejtek közül kiemelkednek a csillag alakú asztrociták. Ezek a csillagsejtek felelnek a neuronok tápanyagellátásáért, szabályozzák a kémiai környezetet, és védelmi vonalat képeznek a káros anyagokkal szemben. Asztrociták nélkül az agy összeomlana. Korábban úgy tudtuk, hogy ha ezek a sejtek elhalnak – legyen szó fizikai traumáról, stroke-ról vagy olyan autoimmun folyamatokról, ahol a szervezet saját ellenanyagai megtámadják őket –, a veszteség végleges.

Bruno Weber vezetésével, valamint Matthias Wyss és Marina Herwerth közreműködésével a Zürichi Egyetem Gyógyszertani és Toxikológiai Intézetének munkatársai élő egereken végeztek kísérleteket, amelyek során teljesen váratlan jelenségnek voltak tanúi. A kutatók egy speciális, úgynevezett kétfoton-mikroszkópiás eljárást alkalmaztak, amely lehetővé tette számukra, hogy heteken keresztül, valós időben és nagy felbontásban figyeljék meg az élő állatok agyában zajló sejtszintű folyamatokat.

A megfigyelések során kiderült, hogy az agysérülések szélén egy korábban nem ismert, regeneratív tulajdonságokkal rendelkező asztrocita-populáció jelenik meg. Ami azonban még ennél is jobban meglepte a tudósokat, az maga a megújulás módja volt. A sejtek nem egyszerűen elmozdultak vagy elszaporodtak a sérült területen, hanem egy egészen szokatlan biológiai szállítási rendszert működtettek.

Ahelyett, hogy egész sejtek vándoroltak volna át a sérült zónába, a szomszédos asztrociták sejtosztódást hajtottak végre, majd az így létrejött utódsejtek újonnan formálódott sejtmagjait valósággal "átcsúsztatták" a meglévő, hosszú asztrocita-nyúlványokon keresztül. Ezek a sejtmagok hatalmas távolságokat tettek meg a sejthálózat belsejében, mielőtt megállapodtak volna a pusztulás helyszínén, hogy ott újjáépítsék a hiányzó gliasejteket és visszaszőjék a megsérült hálózatot.

Bruno Weber leírása szerint ez a folyamat lenyűgöző példája a felnőtt agy önszerveződő és regenerációs kapacitásának. A sejtek szinte célzott logisztikai műveletként küldik a sérülés zónájába az új sejtmagokat, hogy repopulálják a megsérült területet.

A vizsgálatok során a svájci csapat nemcsak a sejtek fizikai mozgását követte nyomon, hanem folyamatosan elemzi az egyes agyi régiókban aktiválódó géneket is. Így sikerült azonosítaniuk számos olyan gént és jelátviteli útvonalat, amelyek ideiglenesen kapcsolódnak be a gyógyulási fázis alatt.

Ennek a felfedezésnek a jelentősége messze túlmutat az alapkutatáson. Mivel az egerek agyában megfigyelt folyamatok nagy valószínűséggel az emberi agyban és más emlősökben is hasonlóan működnek, a most azonosított molekuláris útvonalak a jövőbeni orvosi terápiák kiindulópontjaivá válhatnak.

Ha a tudósok képesek lesznek gyógyszeresen stimulálni vagy támogatni ezeket a természetes sejtmagszállítási és hálózatépítő folyamatokat, az gyökeresen megváltoztathatja a koponyasérülésekből, a stroke-ból vagy a sclerosis multiplexhez hasonló autoimmun betegségekből való felépülést.

A Zürichi Egyetem kutatói hangsúlyozzák, hogy a jövőbeli tanulmányok feladata lesz még pontosabban feltérképezni ezeket az eddig rejtve maradt öngyógyító mechanizmusokat. Ha sikerül teljes egészében megértenünk, hogyan képes az agy saját csillagsejtes hálózatát újjáépíteni, azzal nemcsak a felépülési időket rövidíthetjük le drasztikusan, hanem olyan súlyos idegrendszeri károsodások rehabilitációjában is áttörést érhetünk el, amelyeket korábban gyógyíthatatlannak hittünk.

A felnőtt agy tehát nem egy merev, megváltoztathatatlan szerv, hanem egy meglepően rugalmas, rejtett tartalékokkal teli rendszer, amely csak arra vár, hogy segítő kezet nyújtsunk saját gyógyulási folyamataihoz. (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s41593
(2) - https://thedebrief.org/secret-self-healing