Rdzeń kręgowy potrafi sam się naprawić

Co się dzieje, kiedy na autostradzie dochodzi do wypadku blokującego możliwość przejazdu? Kierowcy szukają innych, pobocznych dróg. Z pewnością nie są one tak szybkie i sprzyjające podróży jak autostrada, ale najważniejsze, że można nimi dotrzeć do celu.

Metafora kolizji drogowej trafnie obrazuje to, do czego dochodzi w sytuacji uszkodzenia rdzenia kręgowego – uważa dr Michael Sofroniew, neurobiolog z David Geffen School of Medicine z University of California w Los Angeles. Dlatego chętnie jej używa.

Podobnie jak na drogach tak i w ciele dochodzi do zablokowania przepływu informacji z mózgu do komórek nerwowych kontrolujących poruszanie się. Ale na szczęście okazuje się, że w organizmie również istnieją poboczne drogi, które umożliwiają dotarcie impulsu nerwowego do celu. Udało się to ustalić zespołowi pracującemu pod kierunkiem dr. Sofroniewa. Wyniki jego pracy zostały opublikowane w piśmie „Nature Medicine”.

Pracę uszkodzonych włókien nerwowych mogą przejąć zdrowe, które ocalały

Co prawda badania przeprowadzono tylko na myszach, ale naukowcy wierzą, że ich rezultaty stwarzają nadzieję na powstanie nowej terapii dla ludzi. Tylko w Stanach Zjednoczonych rocznie przybywa dziesięć tysięcy nowych przypadków uszkodzenia rdzenia kręgowego. Najczęściej dochodzi do tego w wyniku wypadków drogowych czy podczas uprawiania sportu. Amerykański aktor Christopher Reeve złamał kręgosłup na planie filmowym po nieszczęśliwym upadku z konia.

U podłoża udanego eksperymentu Amerykanów leży przekonanie, że ośrodkowy układ nerwowy może reorganizować swoje funkcje. A w tym wypadku to, że zadania zniszczonych struktur mogą być przejmowane przez ocalałe.

Aby uzyskać pożądane wyniki badań, naukowcy częściowo uszkodzili rdzeń kręgowy gryzoni. Dokładnie zablokowali w różnych miejscach i w różnym czasie połowę z długich włókien nerwowych biegnących wzdłuż rdzenia. To nimi bezpośrednio przepływa informacja z mózgu do komórek nerwowych odpowiedzialnych za ruch kończyn. W ten sposób zwierzęta zostały sparaliżowane. Jakie było zdziwienie badaczy, kiedy się okazało, że po upływie od ośmiu do dziesięciu tygodni większość okaleczonych myszy stopniowo odzyskiwała zdolność chodzenia. Co prawda poruszały się wolniej i już nie tak pewnie jak przed rozpoczęciem eksperymentu, niemniej jednak były samodzielne. Naukowcy podejrzewali, że stało się to możliwe dzięki temu, że rolę przekaźnika informacji wysyłanej z mózgu przejęły inne struktury nerwowe, tzw. krótkie drogi rdzeniowe znajdujące się w nietkniętym przez nich środku rdzenia. Na kolejnym etapie eksperymentu dokonano zniszczenia także tych struktur. Jego wynik miał przynieść pewność co do dotychczas uzyskanych rezultatów. Rzeczywiście, tak jak przewidywali uczeni, okazało się, że zwierzęta zostały sparaliżowane na nowo. Potwierdziło to znaczenie roli, jaką w powrocie do zdrowia gryzoni odegrały krótkie drogi rdzeniowe. Tym samym ostatecznie upadła teza, że jedynym sposobem pożegnania się z kalectwem jest regeneracja długich włókien nerwowych.

– To nie koniec historii, ale jej początek – triumfalnie zapowiada dr Michael Sofroniew. – Naszym następnym celem będzie określenie, w jaki sposób można zmaksymalizować ten proces, czy to używając rehabilitacji czy stymulujących go środków farmakologicznych. Amerykanie będą chcieli ustalić, w jaki sposób można „namówić” komórki nerwowe rdzenia do wzrostu i formowania nowych połączeń wokół uszkodzonego rejonu, tak by mózg mógł na nie wpływać.

Badania zespołu Sofroniewa zostały częściowo sfinansowane przez Christopher and Dana Reeve Foundation, organizację noszącą imię amerykańskiego aktora i jego żony. Przez ostatnie dziewięć lat życia Reeve był sparaliżowany. W zdeterminowany sposób walczył o życie i zdrowie. Zgodził się testować na sobie nowe metody terapii mające naprawić rdzeń kręgowy. Zmarł w 2004 roku.

Fundacja jego imienia współfinansowała także badania, o wynikach których głośno było trzy lata temu. Wtedy to amerykańscy naukowcy dokonali „cudu” uzdrowienia rdzenia kręgowego myszy, wstrzykując im ludzkie komórki macierzyste. W rezultacie zwierzęta zaczęły chodzić.

dr Paweł Baranowski - neurochirurg, dyrektor Centrum Rehabilitacji im. prof. M. Weissa STOCER w Konstancinie

Rz: Czy wyniki badań opublikowane w „Nature Medicine” stanowią przełom w wiedzy na temat leczenia urazów rdzenia kręgowego?

Dr Paweł Baranowski: Badania przeprowadzone na myszach pozwalają jedynie potwierdzić tezę, że przy niepełnym uszkodzeniu rdzenia układ nerwowy potrafi torować drogę impulsom poprzez nowe połączenia w nieuszkodzonych strukturach nerwowych. W przypadku czworonogów, obserwujemy ich zdolność poruszania się. Wiąże się ona z pewnego rodzaju automatyzmem chodu. Choć w porównaniu ze zdrowym zwierzęciem nie będzie to jednak przebiegało w sposób do końca sprawny.

A jak wygląda to u człowieka?

Przy niecałkowitym uszkodzeniu rdzenia podobne zjawisko występuje również u człowieka. Może się on wtedy poruszać dzięki wzmożonemu napięciu mięśni – spastyce. Oczywiście wymaga to długotrwałego treningu, a im cięższy jest uraz, tym mniejsze są szanse na chodzenie. Podkreślam, że wyniki amerykańskich badań odnoszą się wyłącznie do osób z niepełnym uszkodzeniem rdzenia.

W przypadku tej grupy chorych istnieje więc szansa na normalne życie.

W ich przypadku istnieje możliwość przejmowania funkcji uszkodzonych włókien nerwowych przez te, które pozostały. W związku z czym możemy mówić o szansie na powrót do życia rodzinnego, społecznego, a nawet zawodowego. Mogą być samodzielni, na przykład prowadzić samochód. Nie zmienia to jednak faktu, że takie osoby mają ograniczoną sprawność fizyczną.

2,5 tysiąca przypadków urazów rdzenia kręgowego notuje się rocznie w Polsce. 10 proc. rdzeni przerwanych jest całkowicie

Podstawą sukcesu jest udzielenie szybkiej i fachowej pomocy choremu po urazie. Decyduje o nim prawidłowe leczenie chirurgiczne, a następnie wczesna i intensywna rehabilitacja.

Nie ma żadnych leków poprawiających wyniki leczenia?

Na całym świecie trwają poszukiwania nowych preparatów, które mogłyby być pomocne chorym po urazie rdzenia. Na etapie badań klinicznych znajduje się obecnie preparat, który powinien przyspieszać przewodnictwo w nieuszkodzonych włóknach. Tak, by jeszcze sprawniej przejmowały one funkcje zniszczonych struktur. Mam nadzieję, że być może w ciągu kilku lat nowy lek pojawi się na rynku.

Jak wielu osobom z uszkodzonym rdzeniem kręgowym nauka nie jest w tej chwili w stanie pomóc?