Naše pokrete kontrolišu višestruki neuronski putevi koji povezuju mozak i kičmenu moždinu. Konkretno, neuroni u moždanoj kori šalju komande motornim neuronima kičmene moždine, a zatim i mišićima, izazivajući na taj način potreban pokret. Ovaj tok neuralnih informacija je ugrožen kod amiotrofične lateralne skleroze (ALS) — široko rasprostranjene progresivne neurodegenerativne bolesti u kojoj mišići postepeno atrofiraju, otežavajući kretanje i disanje.
Utvrđeno je da se protein nazvan TDP-43 abnormalno akumulira u neuronima pogođenim ALS-om, što dovodi do degeneracije ovih neurona i motorne disfunkcije.
Kod pacijenata sa ALS-om, simptomi motoričke disfunkcije se obično javljaju u jednom delu tela, kao što su udovi, a zatim napreduju u druge. Ovo dalje sugeriše da degeneracija počinje u jednom tipu motornog neurona i da se nakon toga širi na druge neurone vezane za motor.
Prethodne studije su istakle akumulaciju TDP-43 u motornim neuronima kao istovremenu pojavu sa ALS-om. S obzirom na ove naizgled različite, ali povezane nalaze, istraživači sa Instituta za istraživanje mozga na Univerzitetu Niigata nisu mogli a da se ne zapitaju: da li TDP-43 može biti odgovoran za širenje degeneracije kod ALS-a?
Da bi odgovorili na ovo pitanje, istraživači su razvili ALS modele miša koji prvenstveno akumuliraju TDP-43 u kortikalnim motornim neuronima, spinalnim motornim neuronima ili skeletnim mišićima. Zatim su ispitali kako TDP-43 u specifičnim motornim neuronima inicira progresiju bolesti na druge neurone vezane za motor. Studija, „TDP-43 se različito propagira da izazove antero- i retrogradnu degeneraciju u kortikospinalnim krugovima u mišjim fokalnim ALS modelima“, objavljena je u Acta Neuropathologica 9. avgusta 2023.
„Akumulacija TDP-43 se vidi kod većine pacijenata sa ALS-om, ali postoji dugotrajna debata o tome da li se širi kroz motorni put i uzrokuje progresiju bolesti“, kaže stariji autor dr Osamu Onodera, profesor na Odseku. neurologije, Institut za istraživanje mozga na Univerzitetu Niigata.
Istraživači su otkrili da je TDP-43 indukovan u kortikalnim neuronima mišjih ALS modela izazvao blagu degeneraciju. Dalje su otkrili da je TDP-43 transportovan duž aksona i prebačen u oligodendrocite – ne-neuronske ćelije koje podržavaju neurone omotavanjem aksona zaštitnim slojem zvanim mijelin da bi se olakšao prenos neuronskog signala.
Nasuprot tome, TDP-43 indukovan u motornim neuronima kičme nije se proširio na druge kortikalne ili kičmene neurone, već je široko indukovao smrt ćelija u motornim neuronima i drugim susednim neuronima kičmene moždine. Pored toga, to je dovelo do teške atrofije mišića, što je dalje dovelo do motoričke disfunkcije.
Ko-stariji autor dr Masaki Ueno, profesor na istom institutu, kaže: „Naši nalazi sugerišu da patogeni TDP-43 ima više svojstava da propagira degeneraciju u motornim putevima kod ALS-a, verovatno tako što se širi i izaziva druge toksične događaje kao što su kao degeneracija i upala“.
Njihovi podaci su otkrili da se TDP-43 širi preko neuroglijalnih veza u motornom putu i uzrokuje različite patološke događaje da degenerišu kičmenu moždinu, što sugeriše da TDP-43 ima različite mehanizme za degeneraciju u motoričkim krugovima ALS.
„Rasjašnjavanje mehanizama širenja TDP-43 i drugih patoloških događaja propagacije će dovesti do razvoja novog terapijskog pristupa za sprečavanje progresije bolesti kod ALS-a“, zaključuje prvi autor dr Šintaro Cuboguči, docent na istom institutu. Nalazi ove studije mogli bi utrti put za efikasan tretman ALS-a, nudeći nadu mnogim pacijentima sa ALS-om širom svijeta.
