spirande anslutningar i hjärnan: att lägga GDF10 till neuroner i en skål resulterar i bildandet av nya kopplingar mellan hjärnceller. Denna process kan leda till återhämtning efter stroke.S. Thomas Carmichael, M. D., Ph.D., David Geffen School of Medicine vid University of California Los Angeles. om man tittar på hjärnvävnad från möss, apor och människor har forskare funnit att en molekyl som kallas tillväxt-och differentieringsfaktor 10 (GDF10) är en nyckelaktör i reparationsmekanismer efter stroke. Resultaten tyder på att GDF10 kan vara en potentiell terapi för återhämtning efter stroke. Studien, publicerad i Nature Neuroscience, stöddes av National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), en del av National Institutes of Health.

” dessa resultat hjälper till att belysa mekanismerna för reparation efter stroke. Att identifiera detta nyckelprotein vidareutvecklar vår kunskap om hur hjärnan läker sig från de förödande effekterna av stroke och kan bidra till att utveckla nya terapeutiska strategier för att främja återhämtning”, säger Francesca Bosetti, Ph.D., stroke program director på NINDS.

Stroke kan uppstå när ett hjärnblodkärl blockeras, vilket förhindrar att närliggande vävnad får viktiga näringsämnen. När hjärnvävnad berövas syre och näringsämnen börjar den dö. När detta inträffar aktiveras reparationsmekanismer, såsom axonal spridning, när hjärnan försöker övervinna skadan. Under axonal spridning skickar friska neuroner ut nya projektioner (”groddar”) som återupprättar några av de anslutningar som förlorats eller skadats under stroke och bildar nya, vilket resulterar i partiell återhämtning. Innan denna studie var det okänt vad som utlöste axonal spridning.

tidigare studier tyder på att GDF10 var involverad i de tidiga stadierna av axonal spridning, men dess exakta roll i processen var oklar. S. Thomas Carmichael, M. D., Ph. D. och hans kollegor vid David Geffen School of Medicine vid University of California Los Angeles tittade närmare på GDF10 för att identifiera hur det kan bidra till axonal spridning.undersökning av djurmodeller av stroke såväl som mänsklig obduktionsvävnad fann Dr.Carmichaels team att GDF10 aktiverades mycket tidigt efter stroke. Sedan, med hjälp av gnagare och mänskliga neuroner i en maträtt, testade forskarna effekten av GDF10 på axons Längd, de neuronala utsprången som bär meddelanden mellan hjärnceller. De upptäckte att GDF10 stimulerade axonal tillväxt och ökade axonernas längd.”vi fann att GDF10 orsakade många olika neuroner i en maträtt att växa, inklusive mänskliga neuroner som härleddes från stamceller”, säger Dr.Carmichael.

hans grupp fann också att GDF10 kan vara viktigt för funktionell återhämtning efter stroke. De behandlade musmodeller av stroke med GDF10 och fick djuren att utföra olika motoriska uppgifter för att testa återhämtning. Resultaten föreslog att ökande nivåer av GDF10 var associerade med signifikant snabbare återhämtning efter stroke. När forskarna blockerade GDF10 presterade djuren inte lika bra på motoruppgifterna, vilket tyder på att reparationsmekanismerna försämrades — och att de naturliga nivåerna av GDF10 i hjärnan representerar en signal för återhämtning.

” vi blev förvånade över hur konsekvent GDF10 orsakade nya anslutningar att bilda över alla analysnivåer. Vi tittade på gnagare kortikala neuroner och mänskliga neuroner i skålen såväl som hos levande djur. Det är en krävande handske att köra, men effekterna av GDF10 höll upp i alla nivåer som vi testade”, säger Dr.Carmichael.

det har allmänt trott att mekanismer för hjärnreparation liknar de som uppstår under utvecklingen. Dr. Carmichaels team genomförde omfattande analyser för att jämföra effekterna av GDF10 på gener relaterade till strokereparation med gener som är involverade i utveckling och lärande och minne, processer som resulterar i kopplingar som bildas mellan neuroner.

överraskande var det liten likhet. Resultaten avslöjade att GDF10 påverkade helt olika gener efter stroke än de som var involverade i utveckling eller inlärning och minne.

” Vi fann att regenerering är ett unikt program i hjärnan som uppstår efter skada. Det är inte bara utveckling 2.0, med samma mekanismer som äger rum när nervsystemet bildas”, säger Dr.Carmichael.

Mer forskning är nödvändig för att avgöra om GDF10 kan vara en potentiell behandling för strokeåterhämtning.

detta arbete stöddes av bidrag från NINDS (NS085019, NS086431) och American Heart Association (09SDG2310180).

NINDS (http://www.ninds.nih.gov) är landets ledande finansiär av forskning om hjärnan och nervsystemet. NINDS uppdrag är att söka grundläggande kunskaper om hjärnan och nervsystemet och att använda den kunskapen för att minska bördan av neurologisk sjukdom.om National Institutes of Health (NIH): NIH, landets medicinska forskningsbyrå, omfattar 27 institut och centra och är en del av US Department of Health and Human Services. NIH är den primära federala byrån som bedriver och stöder grundläggande, klinisk och translationell medicinsk forskning och undersöker orsakerna, behandlingarna och botemedel mot både vanliga och sällsynta sjukdomar. För mer information om NIH och dess program, besök www.nih.gov.

NIH…förvandla upptäckten till hälsa