Как нервная система активирует восстановление после травмы спинного мозга

После травмы спинного мозга клетки головного и спинного мозга изменяются, чтобы справиться со стрессом и восстановить ткани. Новое исследование Каролинского института, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, показывает, что этот ответ контролируется определенными последовательностями ДНК. Эти знания могут помочь разработать более целенаправленные методы лечения.

При повреждении центральной нервной системы, например, при травме спинного мозга, многие клетки становятся реактивными. Это означает, что они меняют свою функцию и активируют гены, которые защищают и восстанавливают ткани. Однако как регулируется этот процесс, долгое время было неясно.

Исследователи из Каролинского института в Швеции нанесли на карту тысячи так называемых энхансеров; небольшие последовательности ДНК, которые действуют как «переключатели» генов, включая их или повышая их активность. Анализируя ядра отдельных клеток мышей с травмами спинного мозга с использованием моделей искусственного интеллекта, исследователи обнаружили, что эти генетические переключатели активируются после травмы и дают команду определенным типам клеток реагировать. Основными затронутыми клетками были глиальные клетки, такие как астроциты, и эпендимальные клетки — поддерживающие клетки, которые помогают защищать и восстанавливать нервную систему.

«Мы показали, как клетки считывают эти инструкции с помощью кода, который сообщает им, как реагировать на повреждение. Этот код сочетает в себе сигналы от общих стрессовых факторов с собственной идентичностью клетки», — объясняет Энрик Льоренс-Бобадилья, исследователь отдела клеточной и молекулярной биологии Каролинского института.

«Это открывает возможность использовать код для нацеливания лечения конкретно на клетки, пострадавшие от травмы», — говорит Маргерита Замбони, научный сотрудник того же отдела и первый автор исследования.

Исследование является результатом сотрудничества исследователей из Каролинского института и SciLifeLab при поддержке Европейского исследовательского совета (ERC), Шведского исследовательского совета и Шведского фонда стратегических исследований. Некоторые исследователи сообщили о роли консультантов и патентных заявках, связанных с этой технологией.

Зембони М., Мартин-Мартин А., Ридхольм Г., Ханеке Т., Пэйнтед Лэнд, Секретарь, Закрытие С, Лоренс-Бобадилья Э.
Нормативный кодекс энхансеров, реагирующих на повреждения, позволяет точно нацеливаться на состояние клеток в ЦНС.
Нат Нейроски. 2025, 2 декабря. doi: 10.1038/s41593-025-02131-w