Multipel skleros: Kan detta vara anledningen till att myelin inte regenereras?
Ny stamforskning kan leda till ett nytt sätt att behandla inflammatoriska sjukdomar, såsom multipel skleros.
Multipel skleros (MS) orsakar förlust av myelin, vilket är den fettbeläggningen som isolerar fibrerna som bär elektriska signaler i hjärnan och resten av centrala nervsystemet (CNS).
Nu har forskare från universitetet i Buffalo, NY, upptäckt en tidigare okänd mekanism som kan förhindra myelinreparation i MS.
Mekanismen hindrar effektivt stamceller från att växa och utvecklas till oligodendrocyter, vilket är cellerna som gör myelinbeläggningen.
Det gör detta genom att stoppa cellcykeln hos stamcellerna. Istället placerar den dem i ett avaktiverat tillstånd som kallas patologisk vila.
Progenitorceller är ättlingar till stamceller som ännu inte har mognat till en slutlig celltyp. De kan fortsätta dela sig som omogna celler men kan inte göra detta på obestämd tid som stamceller.
Journalen Cellrapporter har publicerat en studiehandling om forskningen. Detta identifierar drivkraften för mekanismen som ett protein som heter Paired Related Homeobox Protein 1 (PRRX1).
Studiens seniorförfattare är Dr Fraser J. Sim, som är docent i farmakologi och toxikologi vid Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences vid universitetet.
MS är en sjukdom som förstör myelin
MS är en oförutsägbar, långvarig sjukdom vars huvudsakliga särdrag är erosion av myelin. Förlusten av myelin stör flödet av elektriska signaler i CNS, vilket ofta orsakar funktionshinder.
Eftersom MS kan påverka någon del av CNS varierar symtomen mycket. De vanligaste symtomen inkluderar dock synstörningar, rörelseproblem, extrem trötthet och förändrade känslor.
Symtomen på MS kan bestå och förvärras med tiden, eller de kan komma och gå. MS har fyra huvudformer, beroende på vilka symtom som uppstår och hur de utvecklas.
Många experter anser att MS är en autoimmun sjukdom och tror att immunförsvaret startar en inflammatorisk attack på friskt myelin som om det utgör ett hot.
MS-organisationer har uppskattat att det finns cirka 2,3 miljoner människor världen över som lever med MS.
I USA finns det ingen officiell spårning av MS rikstäckande. De preliminära resultaten av en National MS Society-studie antyder dock att det kan vara så många som en miljon människor i USA med MS.
Vad kan förhindra myelinreparation?
I den senaste studien fokuserade Dr Sim och hans team inte så mycket på förstörelsen av myelin som på vad som kan förhindra dess reparation.
De fann att det att sätta på genen som kodar för PRRX1 stoppade cellcykeln hos stamcellerna, vilket effektivt hindrade dem från att dela sig och differentiera till oligodendrocyter.
Dr Sim förklarar att dessa celler är "ansvariga för all myelinförnyelse i den vuxna hjärnan."
Forskarna demonstrerade denna effekt i en musmodell av en barndomssjukdom som kallas leukodystrofi, som antingen förhindrar bildandet av myelin eller förstör den.
Slår på PRRX1 inducerade patologisk vila i humana oligodendrocyt-stamceller som de hade transplanterat i mössen.
Detta hindrade cellerna från att kolonisera vit substans i hjärnan och stoppade effektivt myelinregenerering.
PRRX1 är en transkriptionsfaktor, som är en typ av protein som "läser" DNA-kod och transporterar den till budbärarproteiner som vidarebefordrar informationen till olika cellfunktioner.
Studien avslöjade också att blockering av transkriptionsfaktorn stoppar andra signaler som kan förhindra myelinreparation.
Ny riktning för MS-läkemedelsforskning
De flesta MS-läkemedelsforskningar har fokuserat på att stimulera förfäder att mogna till myelinproducerande celler.
Det senaste fyndet antyder att inriktning på molekylerna som gör förfäder inaktiva kan vara ett lovande alternativ.
"Tanken", säger Dr Sim, "att patologisk vila hos förfäder skulle kunna förhindra regenerering i MS skiljer sig från de nuvarande prekliniska strategierna som går in i rättegången."
"Vi planerar att driva tanken att vi kanske skulle kunna identifiera behandlingar för MS som fungerar genom att övervinna patologisk vila hos oligodendrocytprekursorer vid demyeliniserande lesioner som kännetecknar denna sjukdom."
Dr Fraser J. Sim
