Ylikuuluminen epigenomin ja mitokondrioiden välillä SCI:ssä (CEM-SCI)

SCI on tuhoisa neurologinen sairaus, jolle ei vielä ole olemassa korjaavia hoitoja. Siten on tarpeen tutkia uusia terapeuttisia strategioita SCI-potilaiden hoitamiseksi. Tätä varten sopivien osallistujien asianmukainen valinta ja ilmoittautuminen on ratkaisevan tärkeää terapeuttisen protokollan onnistumisen kannalta [1,2]. SCI-kokeissa osallistujien valinta perustuu usein vammakategorioihin (esim. sensomotorinen täydellinen vs. epätäydellinen) ja jättää huomiotta biologiset näkökohdat (esim. aivo-selkäydinnesteeseen ja/tai vereen vapautuvia biomarkkereita), jotka voivat olla soveltuvia erityisiin terapeuttisiin toimenpiteisiin. Biomolekulaarisesta näkökulmasta on tunnettua, että keskushermosto ei pysty ylläpitämään täydellistä regeneratiivista vastetta vaurion jälkeen, mikä johtuu osittain vaurioituneiden hermosolujen kyvyttömyydestä ylläpitää epigeneettistä pro-regeneratiivista vastetta [3].

Tämän protokollatutkimuksen taustalla on jo olemassa oleva data, joka osoitti ylikuulumisen epigenomigeenin ja SCI:n jälkeen aktivoituneiden mitokondrioiden välillä. Erityisesti aikaisemmat kokeelliset tutkimukset, jotka suoritettiin hiirillä punaisilla ytimillä (RN), osoittivat proteomimuutoksia 7 päivänä ja 28 päivänä SCI:n jälkeen. Lisäreittianalyysi osoitti epigeneettisen entsyymin KDM5A olevan tämän fenotyypin ylävirran säätelijä. KDM5A on H3K4me3-demetylaasiproteiini, jolla on perustavanlaatuinen rooli mitokondrioiden biogeneesissä ja toiminnassa ja jonka aktiivisuutta säätelevät mitokondrioiden metaboliitit [4,5]. Näin ollen alustavat tiedot viittaavat siihen, että KDM5A-aktiivisuuden väheneminen ja lisääntynyt mitokondrioiden aineenvaihdunta liittyvät varhaiseen hermosolujen vasteeseen etävaurioihin. Sen rooli aivopatologioissa, kuten SCI:ssä, on kuitenkin edelleen tutkimatta. Koska on vakiintunutta, että mitokondrioiden rakenteelliset ja toiminnalliset vauriot ovat varhainen tapahtuma, joka vaikutti hermosolujen kuolemaan ja estää aksonien uusiutumisen mahdollisuutta [6], esillä olevan protokollatutkimuksen kokeellisen haaran molekyylitausta on tutkimuksessa. KDM5A:n ja mitokondrioiden toiminnan epigeneettinen säätely. Tämän tutkimusprotokollan kliinisen osan tavoitteena on tutkia, voivatko SCI:n akuutin ja kroonisen vaiheen jälkeiset kohdennettuja proteomisia muutoksia olla merkitystä määritettäessä neurologisten häiriöiden vaikeusastetta, joka on määritetty ASIA-asteikkojärjestelmällä potilaiden hoitohetkellä. esittelyssä ja ASIA-luokan muuntamisessa seurannan aikana. Edellinen pilottitutkimus, jonka teki Wichmann et al. on tuonut valoa proteomiikkaan SCI:n jälkeen, mikä mahdollistaa tulehdusreaktioiden profiloinnin selkäydinvaurion jälkeen, tulehdusvasteisiin liittyvien proteomiikan muutosten ajoituksen ja erot proteiinien välillä CSF:ssä ja ääreisveressä. Toisaalta kirjoittajat eivät pystyneet osoittamaan korrelaatiota tulehdusproteiinien ilmentymisen ja ilmentymisen ajoituksen ja neurologisen tilan välillä [7]. Heidän artikkelinsa kuitenkin osoitti, että SCI:n aiheuttamat proteomiekspression vaihtelut voidaan havaita potilaiden CSF:ssä ja seerumissa ja että aivo-selkäydinnesteeseen ja/tai vereen vapautuneet biomarkkerit voivat tarjota runsaasti tietoa potilaiden biologisesta vasteesta SCI:lle. Nämä näytteet voivat sisältää ainutlaatuisen sormenjäljen, jota tutkijat ja kliinikot voivat käyttää SCI:n jälkeisen irreversiibelin keskushermoston (CNS) rappeutumisen taustalla olevien mekanismien selvittämiseen. Tämä voisi mahdollistaa hoitojen kohdistamisen tiettyihin molekyyleihin, jotka edistävät keskushermoston rappeutumista. Tässä yhteydessä SCI:n prognostisten biomarkkerien tunnistaminen auttaa määrittämään SCI-potilaita oikeaan terapeuttiseen hoitoon, joka voi yhdessä kanonisten hoitojen kanssa toimia synergistisesti parantaakseen toiminnallista palautumista.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia prognostisten markkerien esiintymistä SCI-potilasperäisessä seerumissa ja CSF:ssä suhteessa terveiden potilaiden kontrolliryhmään.