Του Αλέξανδρου Κομπή,
Το νευρικό σύστημα απαρτίζεται κυρίως από νευρικό ιστό και υποστηρικτικές δομές, ενώ, ταυτόχρονα, συνιστά την κύρια οδό επικοινωνίας μεταξύ του εγκεφάλου, του νωτιαίου μυελού και του υπόλοιπου σώματος. Ο νευρικός ιστός διαθέτει κάποια ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, τα οποία τον διαχωρίζουν από τα υπόλοιπα είδη ιστών που συναντάμε στο ανθρώπινο σώμα. Ένα από αυτά τα χαρακτηριστικά είναι η περιορισμένη ικανότητα αναγέννησης, η οποία επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τις λειτουργίες του και παίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της ιστικής αποκατάστασης.
Ανατομικά, το νευρικό σύστημα υποδιαιρείται στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα, το οποίο περιλαμβάνει τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό και το Περιφερικό Νευρικό Σύστημα, το οποίο περιλαμβάνει τα νευρικά δίκτυα που εντοπίζονται στην περιφέρεια του σώματος.
Βασική μονάδα οργάνωσης του νευρικού συστήματος είναι το νευρικό κύτταρο ή νευρώνας, το οποίο αποτελείται από το κυτταρικό σώμα και ένα μακρύ αγώγιμο άξονα που ονομάζεται νευράξονας και άγει τις ηλεκτρικές ώσεις. Οι δέσμες που αποτελούνται από νευράξονες ονομάζονται νευρικές ίνες και διατρέχουν όλη την έκταση του σώματος.
Όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό, οι νευρικές ίνες μπορούν να υποστούν βλάβη, όπως κάθε άλλη δομή του σώματος και ανάλογα με την εντόπισή τους μπορούν να αναγεννηθούν ή όχι. Οι συνηθέστερες αιτίες καταστροφής των νευρικών ινών είναι τα τροχαία ατυχήματα ή άλλα κρουστικά ατυχήματα και η διακοπή της αιματικής κυκλοφορίας, η οποία συμβαίνει συνήθως σε περιπτώσεις αγγειακών εγκεφαλικών επεισοδίων. Η αναγέννηση εξαρτάται από το σημείο στο οποίο έχει προκληθεί η βλάβη, καθώς και από την έκτασή της.
Η καταστροφή των νευρικών ινών είναι υψίστης κλινικής σημασίας, καθώς επηρεάζει άμεσα την αγωγή των νευρικών ώσεων και έμμεσα διαταράσσει την ομαλή επικοινωνία μεταξύ του νευρικού συστήματος και των υπόλοιπων δομών. Έτσι, ανάλογα με τα παραπάνω κριτήρια, διακρίνουμε τις εξής περιπτώσεις:
Βλάβη και Αναγέννηση στο Περιφερικό Νευρικό Σύστημα
Σε περίπτωση βλάβης ενός περιφερικού νευρικού κυττάρου η αναγέννηση είναι αρκετά εύκολη. Αρχικά, το τμήμα που έχει καταστραφεί εκφυλίζεται και τα υποστηρικτικά κύτταρα Schwann απομακρύνουν τα υπολείμματά του με τη διαδικασία της φαγοκυττάρωσης. Στη συνέχεια, τα κύτταρα Schwann σχηματίζουν τον αναγεννητικό σωλήνα, ο οποίος προάγει την επέκταση της νέας νευρικής ίνας προς τη σωστή κατεύθυνση. Τα άκρα του νευράξονα που έχει υποστεί ρήξη επεκτείνονται το ένα προς το άλλο με αμοιβαδοειδή κίνηση, εντός του αναγεννητικού σωλήνα. Χημικές ουσίες που παράγονται από τα κύτταρα Schwann προάγουν αυτήν τη διαδικασία και είναι υπεύθυνες για τη σωστή επιμήκυνση των άκρων.
Στην πλειονότητα των περιπτώσεων, ο παραπάνω μηχανισμός αποκαθιστά πλήρως τη νευρική επικοινωνία, την κινητικότητα και την αισθητικότητα. Ωστόσο, σε μερικές περιπτώσεις εκτεταμένης βλάβης, οι αναγεννητικοί μηχανισμοί αποτυγχάνουν και προκαλείται μόνιμη απώλεια των νευρικών διασυνδέσεων.
Βλάβη και Αναγέννηση στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα
Στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα τα πράγματα είναι λίγο διαφορετικά, καθώς η αναγεννητική ικανότητα των νευρικών κυττάρων είναι, αν όχι μηδαμινή, εξαιρετικά περιορισμένη. Το γεγονός αυτό συμβαίνει εξαιτίας ορισμένων πρωτεϊνών που ασκούν ανασταλτική δράση επί της αναγέννησης των νευρώνων. Πιο συγκεκριμένα, τα καθ’ εαυτού νευρικά κύτταρα, όπως και στο περιφερικό σύστημα, έχουν τη δυνατότητα αναγέννησης και αποκατάστασης της δομής τους. Ωστόσο, τα ολιγοδενδροκύτταρα (υποστηρικτικά κύτταρα, αντίστοιχα με τα κύτταρα Schwann στο περιφερικό σύστημα) που περιβάλλουν τους νευρώνες παράγουν ανασταλτικές πρωτεΐνες, οι οποίες εμποδίζουν την αναγέννηση. Έτσι, η ικανότητα αναγέννησης είναι μηδαμινή στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα.
Πιστεύεται ότι η παραγωγή των ανασταλτικών πρωτεϊνών ξεκινά προς το τέλος της εμβρυϊκής ανάπτυξης και έχει ως στόχο τη μονιμοποίηση των νευρικών διασυνδέσεων και την καθοδήγησή τους προς τη σωστή θέση. Έτσι, η ανασταλτική δράση των ολιγοδενδροκυττάρων λειτουργεί ως παράγοντας σταθεροποίησης και διατήρησης της πολύπλοκης δομής του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος. Με αυτόν τον τρόπο, οι βλάβες που προξενούνται στον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό εξαιτίας τραυματισμών δεν επουλώνονται ποτέ και στη θέση τους αναπτύσσεται ουλώδης ιστός.
Η αδυναμία αναγέννησης των νευρικών διασυνδέσεων στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα αποτελεί σημαντική αιτία νοσηρότητας και αναπηρίας. Μεγάλο ποσοστό τραυματισμών στη σπονδυλική στήλη και στο κρανίο οδηγεί σε αναπηρία μεγάλου βαθμού. Για αυτόν τον λόγο, πλήθος από ερευνητικές ομάδες επικεντρώνονται στην εξεύρεση πιθανών τρόπων για τη διέγερση της αναγέννησης των νευρικών ινών στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα, έτσι ώστε να δοθεί ευκαιρία αποκατάστασης της κίνησης και της λειτουργικότητας. Παρακάτω, αναφέρονται ενδεικτικά μερικές από τις ερευνητικές προσπάθειες.
Μια από τις ερευνητικές προσπάθειες επικεντρώνεται στην ανασταλτική πρωτεΐνη Nogo, η οποία θεωρείται ότι αναστέλλει παράγοντες που ευοδώνουν την αναγέννηση των νευραξόνων. Έτσι, η αδρανοποίησή της θα μπορούσε να επιτρέψει τη διαδικασία αναγέννησης. Πειράματα σε ποντίκια με τομή στον νωτιαίο μυελό παρουσίασαν βελτίωση της κινητικότητας με αναστολή της πρωτεΐνης Nogo.
Μια μέθοδος, η οποία είναι αρκετά δημοφιλής και φαίνεται να κερδίζει ολοένα και περισσότερο έδαφος στο συγκεκριμένο ερευνητικό πεδίο είναι η χρήση μοσχευμάτων περιφερικών νεύρων. Το μόσχευμα που προέρχεται από το περιφερικό νευρικό σύστημα εμφυτεύεται στο σημείο της βλάβης και χάρη στην αναγεννητική του ικανότητα επιτρέπει την πλήρωση του κενού. Επίσης, το μόσχευμα περιέχει κύτταρα Schwann, τα οποία, μέσω της έκκρισης πρωτεϊνών, διεγείρουν την αναγέννηση των νευρώνων. Επιπλέον, παράλληλα με τη μέθοδο αυτή, αναπτύσσεται και η χρήση νευρικών βλαστοκυττάρων. Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να χορηγηθούν στο σημείο της βλάβης και ύστερα από κατάλληλη διέγερση, έχουν τη δυνατότητα να ενεργοποιηθούν και να διαφοροποιηθούν σε ώριμους νευρώνες, οι οποίοι θα αντικαταστήσουν τους κατεστραμμένους.
Τέλος, η ανάπτυξη της τεχνολογίας άνοιξε νέους δρόμους στον τομέα της νευροφυσιολογίας και προσέφερε βιονικά συστήματα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υποκατάστατα του νευρικού συστήματος. Πιο συγκεκριμένα, ηλεκτρονικές συσκευές, οι οποίες εμφυτεύονται στο νευρικό σύστημα, παρακάμπτουν τις κατεστραμμένες συνδέσεις και επιτρέπουν την αγωγή των νευρικών ώσεων. Η βασική ιδέα είναι η εμφύτευση ηλεκτρικών κυκλωμάτων (chips), τα οποία θα υποδέχονται τα ηλεκτρικά μηνύματα που διεγείρουν τη σύσπαση των μυών και θα τα μεταβιβάζουν σε μια δεύτερη συσκευή, η οποία θα είναι εμφυτευμένη στον νωτιαίο μυελό. Η συσκευή στον νωτιαίο μυελό θα διεγείρει τους κινητικούς νευρώνες και θα επιτρέπει τις επιθυμητές κινήσεις. Με αυτόν τον τρόπο, ασθενείς με βλάβη στη σπονδυλική στήλη, η οποία προκαλεί παράλυση των άκρων, θα μπορούν να επανακτήσουν την κινητικότητά τους και να επιστρέψουν στην καθημερινότητά τους.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Lauralee Sherwood, Εισαγωγή στην Φυσιολογία του Ανθρώπου, 8η έκδοση, Ακαδημαϊκές εκδόσεις Ι. Μπάσδρα, Αλεξανδρούπολη, 2016
- Walter F. Boron, Emile L. Boulpaep, Ιατρική Φυσιολογία, 2η έκδοση, Broken Hill Publishers, Κύπρος, 2020
