Traumatische Rückenmarksverletzungen (SCI) ist eine verheerende Zustand mit nur wenige Behandlungsmöglichkeiten . Studien zeigen, dass Schäden an der Barriere zwischen Blut aus dem Rückenmark an die neurologische Defizite , die sekundär zu der anfänglichen Trauma entstehen bei. Durch eine Reihe von anspruchsvollen Experimente , die Forscher berichten in der American Journal of Pathology legen nahe, dass Matrix-Metalloproteinase -3 ( MMP-3) spielt eine zentrale Rolle in der Störung der Gehirn / Rückenmark -Schranke ( BSCB ) , Zelltod und Funktionsdefizite nach SCI . Diese Verbindung stellt auch neue Therapiemöglichkeiten .
"Matrix -Metalloproteinasen ( MMPs) sind Enzyme bekannt, die die extrazelluläre Matrix abbauen und anderen extrazellulären Proteinen und sind wichtig für die Umgestaltung der extrazellulären Matrix und Wundheilung. Übermäßige proteolytische Aktivität der MMPs kann schädlich sein , was zu zahlreichen pathologischen Zuständen , einschließlich Blut -Hirn-Schranke (BBB) / BSCB Unterbrechung nach der Verletzung ", erklärt Tae Young Yune , PhD, von der Abteilung für Biochemie und Molekularbiologie , School of Medicine, Kyung Hee University, Seoul, Korea. Obwohl andere MMPs SCI verknüpft (dh MMP-2 , MMP -9 und MMP -12) , hat es für die MMP-3 vorher keine direkte Hinweise auf eine ähnliche Rolle .
Durch den Vergleich Mäusen, die Verletzung des Rückenmarks zu einer Kontrollgruppe unterzogen , fanden die Ermittler , dass sowohl MMP3 Boten-RNA (mRNA) und MMP-3 -Proteinspiegel in Rückenmarksegmente wurden nach SCI erhöht und erreichte einen Tag nach der Operation in der experimentellen Gruppe , wohingegen keine Veränderungen wurden in den Kontrollen gesehen . MMP-3 -Immunreaktivität wurde in Zellen innerhalb der Läsionsstelle detektiert eindringenden Neutrophilen und Blutgefäßendothelzellenin dem Bereich außerhalb des anfänglichen verletzten Bereich ( der Halbschatten ) .
Eine weitere Reihe von Versuchen war die Rolle von MMP- 3 in BSCB Permeabilität mit Farbstoff , um eine Leckage durch das BSCB visualisieren. Ähnlich wie MMP-3 -mRNA und Proteinmengen , den Austritt von Farbstoff erreichte ein Maximum am Tag nach SCI . Leckage war niedriger bei MMP3 Knockoutmäuse , die genetisch verändert mangelhaft in MMP-3 als auch in Mäusen, die entweder MMP3 small interfering RNA ( siRNA) oder einer allgemeinen MMP -Inhibitor injiziert worden war . Die Injektion von MMP-3 in den normalen Rückenmark auch deutlich erhöht Austritt von Farbstoff .
MMP-3 wurde gefunden, daß , um den Abbau von tight junction -Proteine , die für die Aufrechterhaltung der Integrität der Barriere BSCB verantwortlich sind , beitragen . Darüber hinaus berichteten die Forscher , dass MMP-3- induzierten Blutzellinfiltrationund Blutungen nach der SCI in Wildtyp-Mäusen , aber nicht in MMP3 Knockout-Mäusen . MMP-3 auch vermittelte Aktivierung von anderen MMPs (MMP -2 und MMP-9) , die nach der SCI hochreguliert werden . "Dies ist die erste Studie zu zeigen, dass MMP-3 ist in MMP-9 -Aktivierung im Zentrum von Verletzungen des Nervensystems beteiligt sind ", sagt Dr. Yune .
Ein wichtiger Befund war, dass Mäuse in MMP-3 -Mangel signifikant bessere funktionelle Wiederherstellung 14 und 28 Tage nach der Verletzung als Nicht- defizienten Mäusen . Die histologische Analyse zeigte, dass nach der SCI die Mäuse in MMP-3 -Mangel hatten kleinere Volumina von verletztem Gewebe und gesünder Axone als Nicht -defizienten Wildtyp-Mäusen .
" Alles deutet darauf hin , dass BBB / BSCB Störung spielt eine zentrale Rolle bei akuten und chronischen neurologischen Erkrankungen . Die Hemmung der MMP-3 kann eine vielversprechende therapeutische Ziel für den menschlichen Zentralnervensystem -Krankheit , einschließlich SCI sein ", stellt Dr. Yune .