Ανακάλυψη νέων νευρογλοιακών κυττάρων στο περιφερικό νευρικό σύστημα – Νέοι δρόμοι για τη θεραπεία νευρολογικών παθήσεων

Η ερευνητική ομάδα του Λι Χαντζίε. Η ομάδα επιβεβαίωσε για πρώτη φορά την ύπαρξη μικρογλοίων στο περιφερικό νευρικό σύστημα.

Κινέζοι επιστήμονες επιβεβαίωσαν για πρώτη φορά την ύπαρξη μικρογλοίων στο περιφερικό νευρικό σύστημα (ΠΝΣ), ανοίγοντας έτσι νέους ορίζοντες στην κατανόηση της ανάπτυξής του και δημιουργώντας ελπίδες για την αντιμετώπιση νευρολογικών διαταραχών όπως οι αναπτυξιακές δυσλειτουργίες, οι κακώσεις των νεύρων, ο παθολογικός πόνος και οι ιογενείς λοιμώξεις του νευρικού ιστού.

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε από ερευνητική ομάδα του Ινστιτούτου Προηγμένης Τεχνολογίας του Σεντζέν (SIAT), το οποίο υπάγεται στην Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (CAS), και δημοσιεύθηκε στο τελευταίο τεύχος του διεθνούς επιστημονικού περιοδικού Cell.

Ένας από τους διεθνείς αξιολογητές της μελέτης σχολίασε: «Πρόκειται για μια εξαιρετικά σημαντική ανακάλυψη που αλλάζει ριζικά την αντίληψή μας. Μέχρι πρότινος θεωρούσαμε πως δεν υπήρχαν κύτταρα παρόμοια με τα μικρογλοία εκτός του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ).»

Τα ανοσοκύτταρα, βασικό στοιχείο του ανοσοποιητικού συστήματος, διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην εμβρυϊκή ανάπτυξη, στη διαμόρφωση των οργάνων, στη διατήρηση της ομοιόστασης του οργανισμού, καθώς και στην εμφάνιση και την εξέλιξη πολλών ασθενειών. Τα μικρογλοία — μια εξειδικευμένη κατηγορία ανοσοκυττάρων που ανακαλύφθηκαν το 1919 — μέχρι σήμερα θεωρούνταν ότι εντοπίζονται αποκλειστικά στον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό, δηλαδή εντός του ΚΝΣ.

Ωστόσο, σε προγενέστερη μελέτη του 2023 που επίσης δημοσιεύθηκε στο Cell, η ίδια ομάδα με επικεφαλής τον ερευνητή Λι Χαντζιέ είχε εντοπίσει μικρογλοία σε ανθρώπινους εμβρυϊκούς ιστούς όπως το δέρμα, οι όρχεις και η καρδιά.

«Αρχικά παρατηρήσαμε μικρογλοία σε ιστούς εκτός του ΚΝΣ, όμως δεν μπορούσαμε να επιβεβαιώσουμε την παρουσία τους στο ΠΝΣ. Αυτή η αβεβαιότητα μας ώθησε σε περισσότερο από έναν χρόνο εντατικής έρευνας», ανέφερε ο Γου Ζισένγκ, πρώτος συγγραφέας της πρόσφατης δημοσίευσης στο Cell.

Η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε πειράματα σε μη συμβατικά πρότυπα οργανισμών, όπως άνθρωποι, πίθηκοι και χοίροι. Συλλέχθηκαν βιολογικά δείγματα από άγριους και εκτρεφόμενους οργανισμούς, ενώ ταυτόχρονα σχεδιάστηκε ένα καινοτόμο ερευνητικό πρωτόκολλο. Η εργασία αυτή οδήγησε σε αδιαμφισβήτητη επιβεβαίωση της ύπαρξης μικρογλοίων στο ΠΝΣ.

Αναλύοντας επιπλέον 24 είδη σπονδυλωτών — από ψάρια και αμφίβια μέχρι ερπετά και θηλαστικά — οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα μικρογλοία του ΠΝΣ προήλθαν πριν από τουλάχιστον 450 εκατομμύρια χρόνια, στον κοινό πρόγονο των οστεϊχθύων (οστέινων ψαριών). Είναι αξιοσημείωτο ότι σε μεγαλύτερα σε μέγεθος είδη παρατηρήθηκαν μεγαλύτερα νευρωνικά σώματα και περισσότερα μικρογλοία στο ΠΝΣ, ενώ σε μικρότερα είδη αυτά τα κύτταρα ήταν ελάχιστα ή απουσίαζαν.

«Αυτό δείχνει ότι κατά την εξέλιξη, τα μικρογλοία του ΠΝΣ διαδραμάτισαν κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη και την ωρίμανση των νευρώνων σε μεγάλα σπονδυλωτά. Η παρουσία τους διατηρήθηκε μέσω φυσικής επιλογής και εξελίχθηκαν σε ανοσοκύτταρα των οποίων η αφθονία φαίνεται να σχετίζεται με το μέγεθος του σώματος», εξήγησε ο Γου.

«Τα μικρογλοία του ΠΝΣ απουσιάζουν από μικρού μεγέθους σπονδυλωτά, όπως τα ποντίκια και οι αρουραίοι, τα οποία έχουν για δεκαετίες χρησιμοποιηθεί ως βασικά πειραματικά πρότυπα. Αυτό ίσως εξηγεί γιατί αυτά τα κύτταρα παρέμεναν αόρατα στην επιστήμη έως σήμερα», σημείωσε ο Λι, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Η έρευνα αξιοποίησε προηγμένες υποδομές αιχμής, όπως οι εγκαταστάσεις συνθετικής βιολογίας και νευροεπιστημών στο Σεντζέν, καθώς και οι μονάδες φαινοτυπικής και γενετικής ανάλυσης πειραματικών ζώων στο Ινστιτούτο Ζωολογίας του Κουνμίνγκ, επίσης υπό την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών.

Η ανακάλυψη αυτή ενδέχεται να μεταμορφώσει την κατανόησή μας γύρω από μια σειρά παθήσεων που σχετίζονται με το ΠΝΣ. Για παράδειγμα, η δυσλειτουργία των μικρογλοίων του ΠΝΣ κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη ίσως εμπλέκεται σε συγγενείς ανωμαλίες του νευρικού συστήματος. Επιπλέον, τα κύτταρα αυτά αποτελούν πιθανές νέες θεραπευτικές στοχεύσεις για την αντιμετώπιση κληρονομικών νευρολογικών νοσημάτων του ΠΝΣ.

Σε περιπτώσεις τραυματισμού ή εκφυλισμού των περιφερικών νεύρων, η ενεργοποίηση των μικρογλοίων ενδέχεται να βοηθήσει στον καθαρισμό των κατεστραμμένων ιστών και να προωθήσει την αναγέννηση των νεύρων. Παράλληλα, κατά τη διάρκεια ιογενών λοιμώξεων, τα μικρογλοία αυτά ενδέχεται να προσφέρουν προστασία στους νευρώνες από τους παθογόνους παράγοντες.

Όσον αφορά τη ρύθμιση του πόνου, τα μικρογλοία του ΠΝΣ φαίνεται ότι ανταποκρίνονται σε νευρωνικά σήματα απελευθερώνοντας είτε ουσίες που ενισχύουν τον πόνο είτε παράγοντες που δρουν αναλγητικά. Αυτός ο «δίκοπος ρόλος» τους μπορεί να επιτρέψει στο μέλλον την ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών για την αντιμετώπιση του χρόνιου ή νευροπαθητικού πόνου, πρόσθεσε ο Λι.