Wczesne badania wskazują na nowe podejście do leczenia przewlekłego bólu nerwów: bezpośrednie zaopatrywanie nerwów w świeże mitochondria, elektrownie komórek. Badanie przeprowadzone na komórkach myszy, żywych zwierzętach i tkance ludzkiej ujawnia kluczową, ale wcześniej niedocenianą rolę komórek pomocniczych w układzie nerwowym. Komórki te, zwane satelitarnymi komórkami glejowymi, aktywnie przekazują mitochondria nerwom bólowym. Zakłócenia w tym procesie prowadzą do wyczerpania energii nerwów, powodując dysfunkcję i chroniczny ból.
Kryzys energetyczny w komórkach nerwowych
Nerwy do prawidłowego funkcjonowania potrzebują stałego dopływu energii. Jeśli nerwy nie otrzymają wystarczającej liczby mitochondriów, mogą spontanicznie zadziałać, nawet bez bodźców zewnętrznych. Ta nieuregulowana aktywność powoduje przewlekły ból i może ostatecznie prowadzić do zwyrodnienia nerwów. Jak wyjaśnia starszy autor badania, Ru-Rong Zhi: „Jeśli będziesz strzelał jak szalony, w końcu ten neuron prawdopodobnie ulegnie degeneracji”. Badanie opublikowane w czasopiśmie Nature sugeruje, że przywrócenie funkcji mitochondriów może zapobiec temu uszkodzeniu.
Jak komórki glejowe dostarczają energię
Badanie skupiło się na satelitarnych komórkach glejowych, które fizycznie owijają się wokół korzeni nerwowych w pobliżu rdzenia kręgowego. Komórki te rozciągają mikroskopijne struktury zwane nanorurkami tunelowymi, aby bezpośrednio dostarczać mitochondria do nerwów. Ta transmisja odbywa się przez te rurki, maleńkie pęcherzyki wydzielane przez komórki glejowe lub specjalne kanały między błonami komórkowymi. Naukowcy śledzili ten proces za pomocą znaczników fluorescencyjnych, potwierdzając, że mitochondria z komórek glejowych skutecznie docierają do włókien nerwowych.
Przerwanie tego transferu mitochondriów u myszy zwiększyło wrażliwość na ból, potwierdzając jego znaczenie. Myszy z uszkodzeniem nerwów spowodowanym chemioterapią lub cukrzycą również wykazywały upośledzony metabolizm mitochondriów, co przyczyniło się do przewlekłego bólu. I odwrotnie, przeszczep zdrowych komórek glejowych łagodził ból, zapewniając świeży zapas mitochondriów wytwarzających energię.
Nierówna dystrybucja i przyszłe konsekwencje
Badanie wykazało również, że większe włókna nerwowe otrzymały więcej mitochondriów z komórek glejowych niż mniejsze. To preferencyjne rozmieszczenie pozostaje niewyjaśnione, ale może wyjaśniać, dlaczego małe włókna są bardziej podatne na uszkodzenia w takich schorzeniach, jak cukrzyca i chemioterapia, co prowadzi do takich objawów, jak drętwienie i pieczenie.
Wyniki sugerują potencjalne metody leczenia mające na celu zwiększenie aktywności komórek glejowych w celu zwiększenia transportu mitochondriów lub nawet bezpośrednie wstrzyknięcie oczyszczonych mitochondriów do nerwów. Badanie podważa także tradycyjny pogląd na komórki glejowe jako na zwykły „klej” układu nerwowego, pozycjonując je jako aktywnych uczestników funkcji neuronów. Zdolność do transportu dużych organelli, takich jak mitochondria, przez nanorurki wskazuje na głębsze i bardziej wzajemnie powiązane połączenie między neuronami i komórkami glejowymi, niż wcześniej sądzono.
Implikacje badania wykraczają poza leczenie bólu i dostarczają nowych informacji na temat funkcjonowania sieci neuronowych i tego, w jaki sposób komórki glejowe mogą odgrywać znacznie bardziej dynamiczną rolę w utrzymaniu zdrowia nerwów.
