Недавно ученные провели исследование, которое позволило понять, как экспериментальный препарат может обратить вспять некоторые нейронные повреждения, связанные с травматическим повреждением головного мозга. Результаты этого эксперимента заложили основу для будущего препарата, который в перспективе может предотвратить когнитивные нарушения, возникающие после сотрясения мозга.

Экспериментальный препарат для лечения пациентов с сотрясением мозга в настоящее время находится на ранних стадиях испытаний на людях, в ходе которых оценивается его безопасность и токсичность. Depositphotos

Результаты исследования были получены группой ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, изучающих новый процесс передачи сигнала, называемый комплексной реакцией на стресс (ISR). Речь идет об общем клеточном механизме, который запускается в присутствии стрессовых факторов окружающей среды и часто приводит к остановке производства клеточных полипептидов.

В более ранних исследованиях основное внимание уделялось поиску лекарств, способных блокировать ISR в мозге как способ лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Один из препаратов, получивший название ISRIB (ISR Inhibitor), доказал свою эффективность в улучшении познания на нескольких животных моделях заболеваний мозга, поэтому исследователи задались целью выяснить, оказывает ли этот препарат такое же благотворное воздействие при лечении более острых видов травм мозга.

"Мы попытались узнать, способен ли ISRIB нейтрализовать последствия сотрясения мозга", - рассказывает соавтор проекта Майкл Страйкер. "К нашей огромной радости, препарат оказался чрезвычайно успешным в нормализации нейронных и когнитивных функций с долгосрочным эффектом".

Было замечено, что ISRIB улучшает поведение и познавательные способности в различных моделях травматического повреждения мозга у мышей. Но как именно препарат это делает, до сих пор оставалось неясным.

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале PNAS, обратили внимание на часть мозга, называемую теменной корой. Этот отдел играет важную роль в формировании рабочей памяти. Чтобы лучше понять процессы протекающее в этой области после травмы мозга, была использована сложная технология визуализации.

Ученые поставили перед собой задачу выяснить, как мозговая травма изменяет формирование дендритных отростков - разветвлённых отростков нейронов, которые получают информацию через синапсы. Как выяснилось, после легкого сотрясения мозга в теменной коре появляется большое количество новых дендритных отростков, однако, как объяснила соавтор проекта Сюзанна Рози, ничего хорошего в этом нет.

"Некоторые могут посчитать это нелогичным, полагая, что увеличение числа дендритных отростков является хорошим фактором для формирования памяти", - считает Рози. "Но на самом деле наличие слишком большого количества новых дендритов можно сравнить с шумом в комнате - когда слишком много людей разговаривают, вы не можете услышать нужную вам информацию".

Существует гипотеза, что черепно-мозговая травма может активировать продолжающуюся интегрированную стрессовую реакцию (ISR), которая впоследствии приводит к постоянному разрастанию дендритных клеток, разрушающих когнитивные способности человека. Однако после того, как мышиным моделям был введен ISRIB, у грызунов улучшились познавательны функции мозга и восстановилась нормальная динамика роста дендритов.

Безусловно, пока эти результаты доказаны только на животных моделях, поэтому по словам авторов "предстоит еще много работы, прежде чем мы получим препарат, который можно будет быстро давать людям, страдающим от сотрясения мозга". В настоящее время ISRIB находится на первых стадиях клинических испытаний на токсичность и возможность его применения в терапии нейродегенеративных заболеваний.

"Это исследование напоминает нам о том, что мозг очень пластичен; его можно перенастроить и вылечить", - добавляет Рози. "Кратковременно ингибируя этот стрессовый путь, мы сможем восстановить здоровые синаптические и когнитивные функции при многих неврологических заболеваниях".

Результаты данного эксперимента были зарегистрированы в международном издании PNAS.

Source: UCSF, journal PNAS, Journal Newatlas

1. (https://www.eurekalert.org/news-releases/967408)

2. (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2209427119)

3. (https://newatlas.com/science/experimental-drug-traumatic-brain-injury-concussion-cognition-memory/)