Перекрестные помехи между эпигеномом и митохондриями при ТСМ (CEM-SCI)

ТСМ — разрушительное неврологическое заболевание, для которого пока не существует восстановительного лечения. Таким образом, существует необходимость изучения новых терапевтических стратегий лечения пациентов с ТСМ. В связи с этим правильный отбор и набор подходящих участников имеет решающее значение для успеха терапевтического протокола [1,2]. Отбор участников испытаний ТСМ часто основан на категориях травм (например, сенсомоторный полный или неполный) и игнорирует биологические аспекты (например, биомаркеры, высвобождаемые в спинномозговую жидкость и/или кровь), которые могут поддаваться специфическим терапевтическим вмешательствам. С биомолекулярной точки зрения известно, что ЦНС не способна поддерживать полный регенеративный ответ после повреждения, что частично связано с неспособностью поврежденных нейронов поддерживать эпигенетический прорегенеративный ответ [3].

В основе настоящего протокольного исследования лежат ранее существовавшие данные, которые показали перекрестные помехи между эпигеномным геном и митохондриями, активируемыми при ТСМ. В частности, предыдущие экспериментальные исследования, проведенные на красных ядрах (RN) мышей, продемонстрировали изменения протеома через 7 и 28 дней после ТСМ. Дальнейший анализ путей указал на эпигенетический фермент KDM5A как на верхний регулятор этого фенотипа. KDM5A представляет собой белок деметилазы H3K4me3, который играет фундаментальную роль в биогенезе и функционировании митохондрий, активность которого регулируется митохондриальными метаболитами [4,5]. Таким образом, предварительные данные позволяют предположить, что снижение активности KDM5A и усиление митохондриального метаболизма участвуют в раннем нейрональном ответе на отдаленное повреждение. Однако его роль при патологиях головного мозга, таких как ТСМ, остается до сих пор неизученной. Поскольку точно установлено, что структурные и функциональные повреждения митохондрий являются ранним событием, которое способствует гибели нейрональных клеток, препятствуя возможности регенерации аксонов [6], молекулярная основа экспериментальной части настоящего протокола исследования находится в стадии исследования. эпигенетической регуляции KDM5A и митохондриальной функции. Клиническая часть этого протокола исследования направлена ​​на изучение того, могут ли и каким образом целевые протеомные изменения после острой и хронической фазы ТСМ играть роль в определении тяжести неврологических нарушений, определяемых с помощью системы оценочной шкалы ASIA, во время лечения пациентов. презентации и при переводе оценки ASIA во время последующего наблюдения. Предыдущее пилотное исследование, проведенное Wichmann et al. пролил свет на протеомику после травмы спинного мозга, что позволило составить профиль воспалительных реакций после травмы спинного мозга, время протеомных изменений, участвующих в воспалительных реакциях, и различия между названиями белков в спинномозговой жидкости и периферической крови. С другой стороны, авторам не удалось доказать корреляцию между экспрессией воспалительных белков, временем экспрессии и неврологическим статусом [7]. Тем не менее, их статья доказала, что вариации экспрессии протеома, вызванные ТСМ, могут быть обнаружены в спинномозговой жидкости и сыворотке пациентов и что биомаркеры, высвобождаемые в спинномозговую жидкость и/или кровь, могут предоставить множество информации о биологической реакции пациентов на ТСМ. Эти образцы могут содержать уникальные отпечатки пальцев, которые могут быть использованы учеными и клиницистами для выяснения механизмов, лежащих в основе необратимой дегенерации центральной нервной системы (ЦНС) после ТСМ. Это может позволить лечению воздействовать на конкретные молекулы, которые способствуют дегенерации ЦНС. В этом контексте идентификация прогностических биомаркеров ТСМ поможет назначить пациентам с ТСМ правильное терапевтическое лечение, которое в сочетании с каноническими методами лечения может синергически действовать для улучшения функционального восстановления.

Целью настоящего исследования является изучение наличия прогностических маркеров в сыворотке и спинномозговой жидкости пациентов с ТСМ по отношению к контрольной группе здоровых пациентов.