Ранние исследования указывают на новый подход к лечению хронической нервной боли: прямое снабжение нервов свежими митохондриями, энергетическими станциями клеток. Исследование, проведенное на мышиных клетках, живых животных и человеческих тканях, раскрывает критическую, но ранее недооцененную роль поддерживающих клеток в нервной системе. Эти клетки, известные как спутниковые глиальные клетки, активно передают митохондрии болевым нервам. Нарушения в этом процессе приводят к энергетическому истощению нервов, вызывая их дисфункцию и хроническую боль.
Энергетический Кризис в Нервных Клетках
Нервы нуждаются в постоянном поступлении энергии для правильной работы. Если нервы не получают достаточное количество митохондрий, они могут самопроизвольно возбуждаться даже без внешних стимулов. Эта нерегулируемая активность вызывает хроническую боль и в конечном итоге может привести к дегенерации нервов. Как объясняет старший автор исследования Ру-Ронг Жи, «Если вы стреляете как сумасшедший, в конечном итоге этот нейрон, вероятно, выродится». Исследование, опубликованное в журнале Nature, предполагает, что восстановление митохондриальной функции может предотвратить этот распад.
Как Глиальные Клетки Доставляют Энергию
Исследование было сосредоточено на спутниковых глиальных клетках, которые физически обхватывают нервные корешки вблизи спинного мозга. Эти клетки вытягивают микроскопические структуры, называемые туннельными нанотрубками, для прямой доставки митохондрий в нервы. Эта передача происходит через эти трубки, крошечные пузырьки, выделяемые глиальными клетками, или специальные каналы между клеточными мембранами. Исследователи отслеживали процесс с помощью флуоресцентных меток, подтвердив, что митохондрии из глиальных клеток успешно достигают нервных волокон.
Прерывание этого переноса митохондрий у мышей увеличило чувствительность к боли, подтверждая его важность. Мыши с повреждением нервов, вызванным химиотерапией или диабетом, также показали ухудшение митохондриального обмена, что способствовало хронической боли. И наоборот, трансплантация здоровых глиальных клеток облегчила боль, обеспечив свежую порцию энергию-производящих митохондрий.
Неравномерное Распределение и Будущие Последствия
Исследование также показало, что более крупные нервные волокна получают больше митохондрий от глиальных клеток, чем более мелкие. Это предпочтительное распределение остается необъясненным, но может объяснить, почему мелкие волокна более уязвимы к повреждениям при таких состояниях, как диабет и химиотерапия, что приводит к симптомам, таким как онемение и жжение.
Результаты позволяют предположить потенциальные методы лечения, направленные на повышение активности глиальных клеток для увеличения переноса митохондрий или даже прямое введение очищенных митохондрий в нервы. Исследование также опровергает традиционное представление о глиальных клетках как о простом «клею» для нервной системы, позиционируя их как активных участников функции нейронов. Способность транспортировать крупные органеллы, такие как митохондрии, через нанотрубки указывает на более глубокую и взаимосвязанную связь между нейронами и глиальными клетками, чем считалось ранее.
Последствия исследования выходят за рамки управления болью, предлагая новое понимание того, как функционируют нейронные сети, и того, как глиальные клетки могут играть гораздо более динамическую роль в поддержании здоровья нервов.
