Oxygen forbedrer rygmarvsskader

En ny opdagelse ved University of Alberta vil fundamentalt ændre på, hvordan vi ser rygmarvsfunktion og rehabilitering efter rygmarvsskader. Forskere fandt ud af, at længe efter en rygmarvsskade var blodgennemstrømningen i rygmarven hos rotter uventet nedsat, og at forbedring af blodgennemstrømningen eller bare indånding af mere ilt giver vedvarende forbedringer af motoriske funktioner, såsom at gå.

Tidligere forskning havde vist, at selvom blodgennemstrømningen midlertidigt blev nedsat på skadestedet, kom den hurtigt tilbage, og det var mere eller mindre antaget, at blodgennemstrømningen var normal alle andre steder. Det viser sig at være forkert.

“Vi har for første gang vist, at rygmarvsskader (RMS) fører til en kronisk tilstand af dårlig blodgennemstrømning og mangel på ilt til det neuronale netværk i rygmarven,” siger medforfatter Karim Fouad, professor, Faculty of Rehabilitation Medicine og Canada Research Chair for spinal cord injury. “Ved at hæve iltniveauet i rygmarven kan vi forbedre patientens funktionen og genoprette aktiviteten i forskellige dele af kroppen.”

Undersøgelsen, der er udgivet i Nature Medicine, viser kronisk iskæmisk hypoxi (mangel på blod og ilt) efter en rygmarvsskade og hvordan blodgennemstrømning spiller en central rolle i årsagen og behandlingen af ​​motoriske lidelser. Kort sagt kan dette betyde genoprettet funktionsevne i de dele af kroppen, der stoppede med at fungere efter en rygmarvsskade.

Opdagelsen skete, som de fleste “aha! øjeblikke” i videnskaben, tilfældigt. Hovedforfatteren Yaqing (Celia) Li, rehabilitation science post-doctoral fellow, og David Bennett, co-principal investigator og professor, Faculty of Rehabilitation Medicine, kiggede, under et mikroskop, på den skadede rygmarv hos en rotte og bemærkede at kapillærerne (de mindste blodkar i kroppen), træk sig sammen som reaktion på anvendelse af aminosyrer som tryptophan.

“Jeg tænkte,” hvorfor ville kapillærer trække sig sammen, når almindelige blodårer er de kar, der normalt trækker sig sammen, og hvorfor skulle aminosyrer, der cirkulerer i blodet, forårsage disse sammentrækninger?” Siger Bennett. “Det er bare ualmindeligt, at det, du spiser, påvirker blodgennemstrømningen i rygmarven.” Så de gik i gang med at besvare disse spørgsmål.

Li, Bennett og Fouad fandt ud af, at AADC-enzymet (aromatisk l-aminosyre-decarboxylase), som omdanner aminosyrer til sporaminer, blev opreguleret i specialiserede celler kaldet pericytter, der indpakker kapillærer. Uventet fik disse sporaminer dem til at trække sig sammen, presse på kapillærerne og reducere blodgennemstrømningen. Dette overraskende fund fik dem til at lave målinger af blodgennemstrømning og iltning i områder væk fra rygmarven, hvilket førte til opdagelsen af ​​den kroniske iskæmiske hypoxi. De besluttede sig for at forsøge at blokere AADC for at forbedre blodgennemstrømningen.

“Da blodgennemstrømning under skaden er kompromitteret fungerer neuron-netværkene dårligt med mangel på ilt. Så vi blokerede AADC-enzymet og fandt, at det forbedrede blodgennemstrømning og iltning til netværkene på andre steder, end hvor skaden var sket,” siger Bennett. “Endnu vigtigere, det tillod dyrene at producere mere muskelaktivitet.”

Som en alternativ behandling for at blokere AADC-enzymet i rygsøjlen hos rotter udsatte forskerne dyrene for højere iltniveauer, og selv de var overraskede over at se, hvad der derefter skete.

“Rotten kunne gå bedre!” Siger Fouad. “Ændringen af iltniveauet genoprettede funktionen, om end midlertidigt.”

“Der er stadig lang vej endnu, når det kommer til behandling og at hjælpe patienter med rygmarvsskader,” siger Fouad. “Men denne opdagelse har hjulpet os med at forstå ​​rygmarvsskader på en måde, vi aldrig har gjort før. Vi kan nu designe behandlinger, der forbedrer blodgennemstrømningen til at producere langsigtet rehabilitering efter SCI.

Eventuelt kan selv enkle terapier som motion eller vejrtrækning spille en rolle i forebyggelsen af ​​langvarig hypoxi (delvis mangel på ilt) og beskadigelse af rygmarven. Det er et lille, men vigtigt skridt i den rigtige retning, der stammer fra at studere et ikke særlig kendt enzym i rygmarven – og det er den grundlæggende videnskabs skønhed.”

Kilder:
http://www.medicalnewstoday.com
Pericytes impair capillary blood flow and motor function after chronic spinal cord injury, Yaqing Li, Ana M Lucas-Osma, Sophie Black, Mischa V Bandet, Marilee J Stephens, Romana Vavrek, Leo Sanelli, Keith K Fenrich, Antonio F Di Narzo, Stella Dracheva, Ian R Winship, Karim Fouad & David J Bennett, Nature Medicine, doi: 10.1038/nm.4331, published online 1 May 2017.

Vi er meget glade for, at du læser med på vores blog. Hvis du løbende vil informeres, om hvad der sker på bloggen så meld dig til vores nyhedsbrev.

Dette indlæg er lavet af Kasper Valentin.

TILMELD DIG VORES NYHEDSBREV

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *