Co jest zaangażowane w regenerację aksonów?

Regeneracja aksonów to proces naprawy komórek przenoszących sygnał zwanych neuronami w układzie nerwowym, w szczególności ich wałów transmisyjnych zwanych aksonami. Akson przenosi sygnał przez neuron do jego celu, którym mogą być mięśnie lub inne neurony. Kultura popularna ma powszechne błędne przekonanie, że neuronów nie można naprawić ani zregenerować, ale ciało ludzkie naprawia aksony i neurony przedłużające się bardzo często. Stopień funkcji, który powraca po tej naprawie, zależy od różnych czynników, w tym lokalizacji uszkodzonego neuronu w układzie nerwowym.

Proces regeneracji aksonów jest długi, ale odbywa się w sposób, który stara się zachować jak najwięcej funkcji podczas etapów naprawy. Kiedy akson pęka, ciało komórki neuronowej zaczyna wytwarzać wiele białek wspomagających odrastanie. Jednocześnie pobliskie neurony rozciągają dodatkowe tymczasowe fragmenty aksonu na zamierzony cel złamanego aksonu, dzięki czemu mogą przejąć przynajmniej część funkcji uszkodzonego neuronu podczas jego naprawy. Złamany akson połączony z celem jest następnie niszczony przez enzymy, a pozostały akson połączony z resztą neuronu jest odradzany do celu. Po naprawieniu aksonu połączonego z celem umierają tymczasowe fragmenty aksonu wystające z sąsiednich neuronów.

Niektóre typy neuronów mogą przechodzić skuteczną regenerację aksonów lepiej niż inne. Uszkodzenie nerwów w obwodowym układzie nerwowym, które obejmuje wszystkie nerwy poza mózgiem i rdzeniem kręgowym, często można w pełni naprawić poprzez regenerację. Na przykład, jeśli doznaje się uszkodzenia nerwów ręki lub stopy w wyniku urazu, uszkodzenie to często naprawia się z czasem. Natomiast uszkodzenie nerwów mózgu lub rdzenia kręgowego może powodować znaczne uszkodzenia, które mogą nie zostać w pełni naprawione. Regeneracja może całkowicie zawieść w tych obszarach, dlatego paraliż jest często trwały.

Regeneracja aksonów może nie powieść się w mózgu i rdzeniu kręgowym z trzech powodów. Neurony w mózgu i rdzeniu kręgowym zamieszkują znacznie inne środowisko niż w obwodowym układzie nerwowym, a środowisko to może hamować regenerację aksonów. Neurony w tym regionie również reagują na regenerację, która jest naturalnie słabsza niż w innych obszarach ciała. Blizna, która tworzy się na aksonach, zwana blizną glejową, jest znacznie bardziej podatna na tworzenie się w mózgu i rdzeniu kręgowym, a ta blizna zapobiega odrastaniu się aksonów. Próby zrozumienia tych ograniczeń regeneracji aksonów trwają, a przyszły postęp prawdopodobnie poprawi życie wielu osób z uszkodzonymi nerwami.