Weill Cornell Medicine, Burke Nöroloji Enstitüsü’nde (BNI) yapılan yeni bir çalışmaya göre, genetik mühendisliği veya invazif olmayan tekrarlayan transkraniyal manyetik stimülasyon (rTMS) yoluyla MAP2K sinyalinin etkinleştirilmesi, omurilik yaralanması (SCI) olan farelerde kortikospinal kanal (CST) akson filizlenmesini ve fonksiyonel rejenerasyonu teşvik etmektedir.
İnvaziv olmayan rTMS yöntemi, beyin dokusunda bir elektrik alanı ortaya çıkarmak için elektromanyetik indüksiyon kullanır. Motor korteks üzerinden uygulanan rTMS’nin SCI hastalarının fonksiyonel yeteneklerini yeniden kazanmalarına yardımcı olabileceğini gösteren veriler artmasına rağmen, rTMS’nin terapötik etkilerinin altında yatan moleküler ve hücresel mekanizmalar hala bilinmemektedir.
Science Translation Medicine’da yayımlanan yeni bir çalışmaya göre, rTMS omurilik felçli kişiler için etkili bir tedavi seçeneği olabilir. Yüksek frekanslı rTMS’nin (HF-rTMS) MAP2K sinyalini aktive ettiği ve aksonal rejenerasyonu ve fonksiyonel iyileşmeyi artırdığı gösterilmiştir.
Hasarlı merkezi sinir sisteminde (MSS) akson rejenerasyonunu teşvik etmek hala zordur. Travmatik beyin veya omurilik yaralanmasının ardından etkili yeni tedavilerin oluşturulması, olgun MSS nöronlarının hücre içi büyüme yollarını devreye sokamaması ve hasarlı aksonların yerini alamaması nedeniyle önemli ölçüde engellenmektedir.
Büyüyen PNS ve CNS nöronlarında, RAF-Mitojenle aktive olan protein kinaz kinaz (MAP2K, yaygın olarak MEK olarak bilinir) sinyal kaskadı uzun mesafeli akson büyümesini düzenler. BNI araştırmacıları, önceki çalışmalarına dayanarak, RAF sinyalinin içsel bir akson gelişim programını kontrol ettiğini ve bunun aktive edilmesinin yetişkin memeli MSS aksonlarının SCI’den sonra yenilenmesine izin vereceğini öne sürdüler.
Yetişkin kortikospinal nöronlarda (CSN’ler) BRAF’ın yapısal olarak kinazla aktive edilmiş bir formunun koşullu ifadesinin, daha önce zebra balığında retinal ganglion hücre aksonlarının rejenerasyonuyla bağlantılı olan bir grup transkripsiyon faktörünün üretimine yol açtığını keşfettiler.
Ayrıca, çeşitli deneysel SCI fare modellerinde, CSN’lerde koşullu BRAF aktivasyonu, CST akson filizlenmesini ve rejenerasyonunu teşvik etmiştir. BNI’da doktora sonrası araştırma görevlisi olan Xiaofei Guan, MD, Ph.D.’ye göre, çalışmalarda, yeni filizlenen CST aksonları bölgesel spinal devrelerle sinapslar oluşturdu ve bu da motor fonksiyonel iyileşmenin artmasına katkıda bulundu.
Her ne kadar rTMS omurilik veya beyin hasarı olan hastalarda iyileşmeyi ilerletme konusunda umut vaat etse de, bu tekniklerin tam terapötik potansiyelleri açısından nasıl çalıştığı hala belirsizdir.
BNI araştırma grubu, bir dizi günlük yüksek frekanslı rTMS tedavisinin MAP2K sinyalini aktive ettiğini ve genetik BRAF aktivasyonuna benzer bir şekilde rejenerasyonla ilgili bir dizi transkripsiyon faktörünün ekspresyonunu düzenlediğini keşfetti. HF-rTMS ile tedavi edilen SCI model farelerde gelişmiş CST filizlenmesi, rejenerasyon ve fonksiyonel iyileşme için endojen MAP2K aktivitesi gerekliydi.
Araştırmacılara göre bu bulgular, MAP2K sinyalinin olgun CSN’lerin büyüme kapasitesini artırmak için ne kadar önemli olduğunu gösteriyor ve omurilik hasarının MAP2K sinyalini değiştirerek HF-rTMS ile tedavi edilebileceği olasılığını artırıyor.
HF-rTMS protokolü, BNI ekibi tarafından sağlıklı gönüllüler ve SCI hastaları üzerinde klinik deneylerde test edilmektedir. Etkili olması halinde HF-rTMS, tek başına veya diğer ek tedavilerle birlikte MSS devre restorasyonundan faydalanabilecek SCI’li veya diğer kişilerde akson rejenerasyonunu teşvik etmek için invazif olmayan, düşük riskli bir tedavi seçeneği haline gelebilir.
Kaynak: neurosciencenews
