Нейрорегенерация

Нейрорегенерация — жүйке тіндерінің, яғни орталық және шеткі жүйке жүйесінің зақымдалған құрылымдарының қайта қалпына келуін зерттейтін биомедициналық бағыт. «Нейрорегенерация» сөзі латын тілінен шыққан. Ол екі бөліктен тұрады: neuro — грекше neuron («жүйке», «нерв») сөзінен алынған; regeneratio — латынша regenerare («қайта жаңару», «қалпына келу») деген мағына береді.

Сондықтан «нейрорегенерация» термині сөзбе-сөз аударғанда «жүйкенің қайта жаңаруы» дегенді білдіреді. Бұл үдеріс нейрондардың, аксондардың, синапстардың және глиальды жасушалардың регенерациясын қамтидыGage, F. H. (2002). Neurogenesis in the adult brain. Journal of Neuroscience, 22(3), 612–613.. Нейрорегенерацияның табысты жүруі ағзаның өздік қалпына келу қабілетіне, жасушалық және молекулалық факторларға байланысты.

 Тарихы 
Жүйке тінінің қалпына келу мүмкіндігі туралы түсінік ХІХ ғасырда қалыптаса бастады. Неміс физиологы Август Фрелих пен испан нейрологы Сантьяго Рамон-и-Кахаль нейронның морфологиясын зерттей отырып, жүйке жасушаларының бөліну қабілеті шектеулі екенін дәлелдегенRamón y Cajal, S. (1913). Degeneration and Regeneration of the Nervous System. Oxford University Press.. Кахаль «орталық жүйке жүйесінің регенерациясы болмайды» деген ұғым енгізді. Алайда ХХ ғасырдың соңында жаңа әдістер бұл көзқарасты қайта қарауға мүмкіндік берді: 1998 жылы адам миының гиппокамп аймағында жаңа нейрондардың түзілуі — нейрогенез фактісі дәлелдендіEriksson, P. S. et al. (1998). Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nature Medicine, 4(11), 1313–1317.. ХХІ ғасырда нейроғылым саласындағы зерттеулер одан әрі дамып, ересек адамның миында да белгілі бір жағдайларда нейропластикалық өзгерістер жүретіні анықталды. Ғалымдар нейрондар арасындағы синапстық байланыстардың қайта құрылуы, дің жасушаларының белсенуі және қоршаған ортаның (оқу, жаттығу, стресс) әсері ми қызметінің қалпына келуіне ықпал ететінін көрсетті. Бұл жаңалықтар Сантьяго Рамон-и-Кахаль ұсынған классикалық көзқарастың шектеулі екенін дәлелдеп, жүйке жүйесінің регенерациясы мен бейімделу мүмкіндіктерін жаңа қырынан қарастыруға жол ашты. Қазіргі таңда бұл бағыт нейрореабилитация, нейродегенеративті ауруларды емдеу және жасанды интеллект жүйелерін биологиялық үлгіде дамыту салаларында кеңінен қолданылуда.

 Механизмі 
Нейрорегенерация бірнеше деңгейде жүреді:

1.     Аксондардың қайта өсуі. Шеткі жүйке жүйесінде аксондар зақымданғаннан кейін Шванн жасушалары арқылы бағытталған өсу жолын түзіп, қалпына келе аладыGordon, T. (2016). Peripheral nerve regeneration and muscle reinnervation. International Journal of Molecular Sciences, 17(6), 971..

2.     Нейрогенез. Ересек адамның миында жаңа нейрондардың түзілуі негізінен гиппокамп пен иіс сезу жүйесінде жүреді. Бұл үдеріс нейроналды дің жасушалары арқылы жүзеге асады.

3.     Глиальды жауап. Астроциттер мен микроглия жарақат орнында қабынуды реттеп, жаңа тіннің түзілуіне ықпал етеді, бірақ артық белсенділік «глиальды тыртықтың» пайда болуына алып келеді, ол регенерацияны тежейдіSofroniew, M. V. (2015). Astrocyte barriers to neuroregeneration. Nature Reviews Neuroscience, 16(4), 249–263..

4.     Өсу факторлары. Нейротрофиндер (мысалы, BDNF, NGF, GDNF) нейрондардың тіршілігін сақтап, аксондардың өсуін ынталандырадыHuang, E. J., & Reichardt, L. F. (2001). Neurotrophins: roles in neuronal development and function. Annual Review of Neuroscience, 24, 677–736..

 Медицинадағы қолданылуы 
Нейрорегенерация зерттеулері инсульт, жұлын жарақаты, Альцгеймер, Паркинсон және амиотрофиялық латералды склероз сияқты ауруларды емдеуге бағытталған. Қазіргі клиникалық зерттеулерде нейроналды дің жасушаларын трансплантациялау және биоматериал негізіндегі жасанды жүйке көпірлері қолданыладыAssinck, P. et al. (2017). Cell transplantation therapy for spinal cord injury. Nature Neuroscience, 20(5), 637–647..

Мысалы, шеткі нервтердің үзілуі кезінде биосіңірілетін түтікшелер (коллаген, хитоин) арқылы аксон өсуін бағыттау тиімді нәтижелер көрсеткен. Сонымен қатар, электрлік стимуляция әдісі мен нейропротекторлық препараттар (мысалы, циталопрам, мелатонин) нейрондардың қалпына келуін күшейтедіBenowitz, L. I., & Yin, Y. (2007). Combinatory treatments for promoting axon regeneration in the CNS. Nature Reviews Neuroscience, 8(8), 545–556..

 Қазіргі зерттеулер 
Нейрорегенерация саласында соңғы жылдары тіндік инженерия мен регенеративті медицина әдістері белсенді дамып келеді. Индукцияланған плюрипотентті дің жасушаларынан (iPSC) нейрондар алу — жүйке жүйесінің ауруларын модельдеудің және жеке ем жасаудың жаңа тәсілі болып саналадыTakahashi, K., & Yamanaka, S. (2006). Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell, 126(4), 663–676..

Сондай-ақ нейроимпланттар мен биоэлектрондық протездер көмегімен зақымдалған жүйке байланыстарын функционалды түрде қалпына келтіру бағытында тәжірибелер жүргізілуде. Жасанды интеллект және нанотехнологиялармен біріктірілген осындай шешімдер болашақта нейрорегенерацияның клиникалық тиімділігін арттыруы мүмкінGreen, R. A. et al. (2019). Emerging materials for bioelectronic neural interfaces. Nature Reviews Materials, 4(6), 440–456..

 Дереккөздер 

Санат:Медицина