Naturalnie występujące „egzosomy” mogą pozwolić na naprawę uszkodzonych nerwów.
Naukowcy od dawna wierzyli, że aktywny styl życia poprawia stan zdrowia mózgu. Potwierdzają to badania: aktywność fizyczna, intelektualna i społeczna – innymi słowy, „wzbogacanie środowiska” – sprzyja uczeniu i pamięci oraz chroni przed skutkami starzenia i chorobami neurologicznymi. Najnowsze wyniki wskazują na jedną z korzyści wzbogacania środowiska, występującą na poziomie komórkowym: powoduje ono naprawę mieliny w mózgu – ochronnej osłonki otaczającej aksony i włókna nerwowe, której ilość może maleć na skutek starzenia, urazów lub chorób, takich jak stwardnienie rozsiane. Jednak w jaki sposób wzbogacanie środowiska wywołuje naprawę mieliny? Kluczem wydaje się obecność naturalnie występujących, otoczonych błoną struktur, nazywanych egzosomami.
Wiele różnych rodzajów komórek uwalnia te małe woreczki, zawierające białka i materiał genetyczny, do płynów ustrojowych. R. Douglas Fields, neurobiolog z National Institutes of Health, mówi, że egzosomy pełne cząsteczek sygnałowych, rozprzestrzeniają się po organizmie niczym „listy w butelkach”. Ich celem są określone komórki, których zachowanie zmieniają. W badaniach na zwierzętach stwierdzono, że egzosomy wydzielane przez komórki układu odpornościowego pod wpływem wzbogacania środowiska pobudzały naprawę otoczek mielinowych przez komórki mózgu. Naukowcy uważają, że egzosomy mogą być wykorzystywane jako biomarkery w diagnostyce chorób oraz jako nośniki dla leków przeciwnowotworowych i innych substancji terapeutycznych. Egzosomy wytwarzane podczas wzbogacania środowiska zawierają mikro RNA – małe fragmenty materiału genetycznego, które najprawdopodobniej powodują, że niedojrzale komórki w mózgu różnicują się do wytwarzających mielinę komórek zwanych oligodendrocytami.
Kiedy naukowcy z University of Chicago pobierali egzosomy z krwi szczurów i podawali je starzejącym się zwierzętom, ilość mieliny u starszych szczurów rosła o 62%. Wyniki te zostały opublikowane w lutym w czasopiśmie Glia. Następnie badacze odkryli, w jaki sposób da się uzyskiwać egzosomy w warunkach laboratoryjnych, wytwarzając je na żądanie w celu potencjalnej terapii. Stymulując komórki nerwowe pochodzące ze szpiku kostnego, zespól był w stanie „naśladować wypracowane przez matkę naturę wzbogacanie środowiska na szalce laboratoryjnej”, mówi Richard Kraig, profesor neurologii z Chicago. „Zespół Kraiga bada teraz możliwości wykorzystania egzosomów w leczeniu stwardnienia rozsianego. Hodowane w laboratoriach egzosomy stymulowały produkcję mieliny w próbkach tkanek mózgu, które miały symulować uszkodzenia związane ze stwardnieniem rozsianym. Kraig i jego współpracownicy opublikowali w czasopiśmie Journal of Neuroimmunolom wyniki swoich badań, w których osiągnęli poziom mieliny odpowiadający 77% normalnej wartości. „Kolejny etap będzie stanowiło określenie, czy egzosomy pozyskane z komórek układu odpornościowego będą równie skuteczne u żywych zwierząt 8 dotkniętych chorobą – mówi doktorant Aya Pusic, należąca do zespołu. – Jeśli nam się poszczęści, może uda się podjąć badania z udziałem ludzi już w ciągu pięciu lat”