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Cientistas identificam parcerias genéticas que promovem a regeneração da medula espinhal

Posted by on mar 6, 2019

Pesquisadores estão um passo mais perto de resolver o mistério de por que alguns vertebrados podem regenerar suas medulas espinhais, enquanto outros, incluindo humanos, criam tecido cicatricial após lesão na medula espinhal, levando a danos ao longo da vida.

Cientistas do Laboratório Biológico Marinho (MBL) identificaram genes “parceiros” na salamandra axolótica que, quando ativados, permitem que o tubo neural e as fibras nervosas associadas se regenerem funcionalmente após danos severos na medula espinhal. Curiosamente, esses genes também estão presentes em humanos, embora sejam ativados de maneira diferente. Seus resultados são publicados esta semana na Nature Communications Biology .

“[Axolotls são] os campeões da regeneração na medida em que podem regenerar múltiplas partes do corpo. Por exemplo, se você fizer uma lesão na medula espinhal, eles podem regenerá-la completamente e recuperar o controle motor e sensorial”, diz Karen Echeverri, cientista associado no Eugene Bell Center for Biology Regenerative and Tissue Engineering. “Queríamos entender o que é diferente em um nível molecular que os leva a essa resposta pró-regenerativa, em vez de formar tecido cicatricial “.

A pesquisa anterior de Echeverri mostrou que, em axolotes e humanos, o gene c-Fos é regulado positivamente nas células gliais do sistema nervoso após a lesão da medula espinhal. Ela também sabia que c-Fos não pode agir sozinho.

“É o que chamamos de um heterodímero obrigatório, por isso tem que ter um parceiro na vida”, diz Echeverri. “O c-Fos tem um parceiro diferente no axolotl do que em humanos e isso parece levar a uma resposta completamente diferente à lesão”.

Na resposta a lesões humanas, o c-Fos está emparelhado com o gene c-Jun. Em axolotes, no entanto, Echeverri e sua equipe determinaram que c-Fos é ativado com o gene JunB. Essa diferença na ativação do gene foi atribuída às ações dos microRNAs, que regulam a expressão gênica.

Ao modificar a expressão do gene pelo microRNA dos axolotls, eles foram capazes de forçar o emparelhamento humano de c-Fos com c-Jun. As salamandras com o emparelhamento humano foram incapazes de recuperar uma medula espinhal funcional após a lesão, formando o tecido cicatricial que ocorre no reparo de lesões humanas. Estudos de acompanhamento investigarão se o inverso é verdadeiro em células humanas.

“Os genes envolvidos na regeneração no axolotl são altamente conservados entre humanos e axolotes, e não parece tão distante que os axolotes tenham genes específicos da regeneração”, diz Echeverri. “É tudo sobre quem você faz parceria diretamente após a lesão, e como isso leva você para a regeneração ou formação de tecido cicatricial . É como na vida, com quem você faz parceria pode ter um efeito realmente positivo ou negativo.”

Entender a regeneração da medula espinhal do axolote e suas diferenças – e, mais interessante, semelhanças com – o processo humano poderia ajudar os pesquisadores e, eventualmente, os médicos a melhorar o tratamento de lesões graves na medula espinhal humana .

“Isso tem um enorme potencial de tradução não apenas para a lesão da medula espinhal em humanos, mas também para muitas doenças neurodegenerativas”, diz Echeverri.

Fonte: https://phys.org/

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