Роль глиальных клеток в регенерации ЦНС
Важнейшую роль в ограничении регенерации в центральной нервной системе играют глиальные клетки ( глава 8 ). Ингибирующая активность глиальных клеток ЦНС была установлена в различных экспериментах.
Во-первых, было показано, что хотя в ЦНС перерезанные аксоны, как правило, не регенерируют, мотонейроны, локализованные в передних рогах спинного мозга , могут восстанавливать поврежденные периферические аксоны ( рис. 24.16 ). Подобным же образом аксоны чувствительных нервов регенерируют к их мишеням на периферии, хотя они и не способны к восстановлению повреждения в пределах ЦНС. Так, после перерезки заднего корешка чувствительные аксоны регенерируют к спинному мозгу, но прекращают свой рост тогда, когда они достигают астроцитов , локализующихся на границе центральной нервной системы. Кроме того, периферические аксоны в зрительной системе не способны проникать в трансплантант зрительного нерва, который имеет в своем составе глиальные клетки. Эти данные позволяют предположить, что глиальные клетки ЦНС активно ингибируют рост аксонов.
С другой етороны известно, что когда нейроны спинальных ганглиев пересаживаются в белое вещество ЦНС с минимальной травматизацией, они способны формировать протяженные аксоны, прорастать в серое вещество и образовывать конечные синаптические резветвления. Таким образом, при отсутствии травмы, индуцирующей глиальную реакцию, регенерация аксонов не зависит от контакта с глиальными клетками ЦНС.
Если проводящие пути в ЦНС повреждены, астроциты , микроглиальные клетки , менингеальные клетки и предшественники олигодендроцитов аккумулируются в зоне повреждения, формируя глиальный рубец . Эти клетки продуцируют разнообразные молекулы, включая свободные радикалы , окись азота , производные арахидоновой кислоты и протеогликаны , ингибирующие аксональный рост. Например, Шваб и его коллеги нашли, что олигодендроциты в зрелой ЦНС имеют на своей поверхности белки N1-35 и N1-250 , вызывающие коллапс конуса роста нейронов и ингибирующие pocт нервных клеток in vitro. Аппликация моноклональных антител к этим белкам нейтрализовала их тормозную активность. Более того, в присутствии антител аксоны могли прорастать через поврежденный участок спинного мозга и частично восстанавливать двигательную функцию, хотя степень регенерации была явно неполной. Аппликация антител способствовала также спраутингу интактных нервных волокон и формированию дополнительных синапсов, что также может играть роль в восстановлении потерянной функции. Механизм действия антител является, по-видимому, достаточно сложным. В качестве дополнительного механизма, участвующего в спраутинге и нейрональном росте может выступать местное, индуцированное антителами воспаление .
