Учёным удалось найти способ восстановления аксонов — важнейших частей нейрона — после повреждения. Открытие может помочь пациентам, перенёсшим спинномозговую травму, инсульт, а также тем, кто страдает нейродегенеративными заболеваниями. Теоретически, благодаря результатам новой работы такие больные могут получить возможность восстановить двигательные навыки.
По статистике, именно инсульт чаще всего оказывается причиной паралича, на него приходится около трети случаев. На втором месте — спинномозговая травма, на её «счету» 27% случаев паралича.
Инсульт и спинномозговая травма сопровождаются повреждением аксонов, расположенных в коре головного мозга и в спинном мозге. Аксон — это длинный «хвост» нервной клетки, передающий информацию от тела нейрона к другим клеткам.
В рамках нового исследования, проведённого под руководством Чжигана Хэ (Zhigang He), сотрудника Бостонской детской больницы (Boston Children’s Hospital) и Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School), учёные ввели подопытным мышам разработанную ими смесь в надежде, что это поможет восстановить аксоны. Результаты работы опубликованы в журнале Neuron.
В предыдущих исследованиях было показано, что сочетание инсулиноподобного фактора роста 1 с белком остеопонтином помогло восстановить зрение грызунам за счёт регенерации аксонов зрительного нерва. Кроме того, известно, что остеопонтин вовлечён в процессы воспаления и дегенерации нервной системы, он играет важную роль в развитии таких нейродегенеративных заболеваний как рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.
В рамках новой работы Хэ и его коллеги разделили подопытных мышей на две группы. Все животные перенесли спинномозговую травму или инсульт, но часть мышей получала лечение смесью упомянутых выше веществ, в то время как остальным животным, составившим контрольную группу, смесь не назначалась.
После этого исследователи оценили моторные навыки животных, в том числе — сложные, для чего мышей заставили ходить по горизонтальной лесенке с неравномерно размещёнными перекладинами.
Оказалось, что у получивших лечение мышей способность к перемещению восстанавливалась значительно активнее. Кроме того, через 12 недель после травмы мыши из экспериментальной группы гораздо реже (46% против 70% в контрольной) совершали ошибки при перемещении по горизонтальной лесенке.
Затем учёные повторили эксперимент, добавив к смеси упомянутых выше веществ 4-аминопиридин-3-метанол, вещество, известное способностью улучшать аксонные связи у пациентов с рассеянным склерозом. Мыши, получившие лечение новой смесью, ошибались на лесенке лишь в 30% случаев, в то время как здоровые мыши — в 20%. То есть, в сравнении «пролеченные» животные практически не уступали животным, у которых в анамнезе не было ни инсультов, ни спинномозговых травм.
«В нашей лаборатории мы впервые разработали лекарство, позволившее животным с моделями спинномозговой травмы и инсульта восстановить функциональную активность», — говорит Хэ.
Теперь авторы работы планируют протестировать разработанную смесь в клинических испытаниях с участием людей-добровольцев.
