พยาธิตัวกลม

การบาดเจ็บของเส้นประสาทบางประเภท เช่น จากอุบัติเหตุทางรถยนต์และการหกล้ม สามารถทำลายหรือตัดแอกซอนที่เชื่อมต่อเซลล์ประสาทและทำให้พวกมันสื่อสารกันได้ แม้ว่าแอกซอนในส่วนอื่นของร่างกายสามารถงอกใหม่ได้ในระดับหนึ่งหลังจากได้รับความเสียหายดังกล่าว แต่แอกซอนที่อยู่ในเส้นประสาทนั้นมีความสามารถน้อยกว่ามาก ส่งผลให้เกิดความบกพร่องในระยะยาวหรือถาวร การรักษาอาการบาดเจ็บดังกล่าวจำเป็นต้องชี้แจงว่าเส้นประสาทบางส่วนถูกกระตุ้นให้งอกใหม่อย่างไร และเกี่ยวข้องกับวิถีทางของโมเลกุลใดบ้าง จากการศึกษาการงอกของเส้นประสาทในพยาธิตัวกลม นักวิจัยของมหาวิทยาลัยนาโกย่าได้ค้นพบเส้นทางการส่งสัญญาณอีกทางหนึ่งที่กระตุ้นให้เส้นประสาทงอกใหม่ ทีมงานยังแสดงให้เห็นว่าเส้นทางนี้เหมือนกับเส้นทางที่นำไปสู่การระบุและการกวาดล้างเซลล์ที่กำลังจะตายในภายหลัง เซลล์ประสาทสื่อสารกันผ่านสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งผ่านเดนไดรต์และแอกซอน การเชื่อมต่อภายในเส้นประสาทนี้เป็นแหล่งของการทำงานหลายอย่างของอวัยวะนี้ แต่ความเสียหายต่อการเชื่อมต่อเหล่านี้เนื่องจากการบาดเจ็บอาจทำให้การทำงานบกพร่องได้ การงอกของเส้นประสาทหลังจากการบาดเจ็บของเส้นประสาทจึงเป็นประเด็นที่น่าสนใจเป็นพิเศษ แต่ยากที่จะศึกษาในมนุษย์ ไส้เดือนฝอย พยาธิตัวกลม ที่ไม่ใช่ปรสิตและมีชีวิตอิสระเป็นแบบจำลองที่มีประโยชน์สำหรับการศึกษาปัญหานี้เนื่องจากเป็นการหลีกเลี่ยงปัญหาด้านจริยธรรมที่เกี่ยวข้องกับการทดลองของมนุษย์และเวลาในการสร้างที่สั้นและการพัฒนาที่เรียบง่ายช่วยอำนวยความสะดวกในการทดลองทางพันธุวิศวกรรม เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการที่เส้นประสาทที่เสียหายถูกชักนำให้งอกใหม่ นักวิจัยได้ตรวจสอบสายพันธุ์ต่างๆ ของหนอนชนิดนี้ ซึ่งยีนต่างๆ ถูกทำให้กลายพันธุ์หรือถูกทำให้ไม่ทำงาน พวกเขาให้เวิร์มทำการทดลองหลายอย่าง รวมถึงการติดฉลากเส้นประสาทด้วยเครื่องหมายเรืองแสง การตัดเส้นประสาทด้วยเลเซอร์ จากนั้นติดตามการเจริญเติบโตของพวกมันภายใต้กล้องจุลทรรศน์ พวกเขายังตรวจสอบความต้านทานของเวิร์มที่มีภูมิหลังทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันต่อความเครียดจากโลหะหนัก จากการค้นพบก่อนหน้านี้ว่ายีนที่คล้ายกันอาจเกี่ยวข้องกับทั้งความต้านทานต่อการสัมผัสโลหะหนักและการสร้างเส้นประสาทใหม่ เมื่อโปรตีนบางชนิดที่เข้ารหัสโดยยีนเหล่านี้ขาดหายไปหรือทำงานผิดปกติในหนอน เส้นประสาทของพวกมันจะไม่สามารถงอกใหม่ได้ โดยเฉพาะในช่วงวัยผู้ใหญ่ พวกเขายังไม่สามารถทนต่อการสัมผัสกับทองแดงในระดับที่เป็นพิษได้ เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์เหล่านี้ระหว่างสายพันธุ์ที่ยีนเดี่ยวหรือหลายยีนถูกปิดการใช้งาน นักวิจัยได้สร้างเส้นทางโมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งช่วยให้เส้นประสาทงอกใหม่ได้ พวกเขายังพบว่ากลไกสำคัญระดับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องในเรื่องนี้เหมือนกับที่รู้จักเซลล์ที่กำลังจะตาย ถูกกลืนกินโดยเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกัน และกำจัดทิ้ง Naoki Hisamoto ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องกล่าวว่า "โมเลกุลและกลไกหลายอย่างที่เราพบในเวิร์มนั้นเทียบเท่ากับมนุษย์" "การค้นพบของเราจึงควรนำเราไปสู่เป้าหมายในมนุษย์ที่เราสามารถใช้เพื่อปรับปรุงการฟื้นตัวหลังจากได้รับบาดเจ็บที่เส้นประสาทโดยการส่งเสริมการงอกใหม่ของแอกซอนที่เสียหาย"