Российские ученые восстановили аксоны поврежденного спинного мозга свиней. Для этого они использовали фузогенный препарат

Для этого они использовали фузогенный препарат

Российские исследователи описали способ восстановления аксонов при травмах спинного мозга — с помощью геля-фузогена, состоящего из полиэтиленгликоля и хитозана и наносимого на место пересечения органа. В экспериментах на свиньях мангалицах использование такого состава возвращало животным чувствительность в задних конечностях уже на второй день, а гистологическое исследование показало восстановление аксонов в месте перерезки спинного мозга. Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS One.

От редактора

Один из соавторов этого исследования — итальянский нейрохирург Серджио Канаверо, который много лет обещает пересадить голову человека на тело донора. Впрочем, до сих пор ему удалось пересадить голову обезьяне без восстановления спинного мозга, также он пересадил голову с трупа на труп человека. Подробнее о том, насколько реалистичны планы Канаверо по пересадке головы и восстановлению поврежденного спинного мозга, можно прочитать в нашем материале «Пациент без головы».

В настоящее время не существует эффективного лечения для восстановления сенсорных и двигательных функций у пациентов с тяжелой травмой спинного мозга. По подсчетам ученых, около 27 миллионов человек во всем мире живут с инвалидностью из-за травмы этого органа, а каждый год число новых случаев заболевания достигает восьми тысяч в России, от 10 до 20 тысяч в США и до 60 тысяч в Китае. Помимо того, что травмы спинного мозга резко снижают качество жизни пациентов, они приводят к значительному экономическому бремени для систем здравоохранения.

До недавнего времени врачи предполагали, что воздействие на регенерацию нервной ткани может помочь при восстановлении спинного мозга. Однако регенерации аксонов в спинном мозге препятствует каскад патофизиологических процессов, которые приводят к образованию нефункционального глиального рубца. К тому же недавние исследования показывают, что у млекопитающих баланс в месте повреждения спинного мозга смещается в сторону дегенерации, а не регенерации. Поэтому исследователи все чаще изучают способы соединения поврежденных аксонов без полноценной регенерации. Например, сегменты аксонов у нематод могут срастаться, достигая полного восстановления, однако такой механизм отсутствует у млекопитающих. Изучение этих процессов привело к открытию нового класса веществ — фузогенных гелей, которые способствуют слиянию клеточных мембран.

Исследовательская группа под руководством Михаила Лебенштейна-Гумовски (Michael Lebenstein-Gumovski) из Научно-исследовательского института скорой помощи имени Склифосовского синтезировала фузогенный конъюгат полиэтиленгликоль-хитозан, который на ранних животных моделях показал свою эффективность в восстановлении нервной ткани. В новом эксперименте исследователи изучали клиническую применимость терапии на трех венгерских мангалицах (Hungarian Mangalica), которым перерезали спинной мозг на уровне грудного отдела, а затем внесли в место травмы фузогенный гель (также им внутривенно вводили полиэтиленгликоль). Еще двоим свиньям тоже повредили спинной мозг, однако они не получили ни гель, ни внутривенную инфузию.

За свиньями наблюдали в течение 60 дней. Уже на второй день после нанесения геля на место травмы у животных из экспериментальной группы наблюдалось улучшение чувствительности конечностей, а к пятому дню у них восстановились тазовые функции. Ко второй неделе все животные группы лечения могли активно двигать задними конечностями и предпринимали попытки встать. К концу исследования свиньи могли самостоятельно передвигаться, хотя у них сохранялась нестабильность походки. У животных из контрольной группы на протяжении всего эксперимента отсутствовали движения и чувствительность в конечностях, а также наблюдались нарушения тазовых функций. Все неврологические тесты подтвердили значимую разницу между группами.

Гистологическое исследование спинного мозга животных из контрольной группы показало отсутствие аксонов в непосредственной близости от места повреждения и снижение плотности аксонов за его пределами. При специфическом окрашивании срезов ученые обнаружили признаки образования рубцов. В образцах из экспериментальной группы в месте повреждения наблюдалась повышенная плотность нейрофиламентов. Хотя в сером веществе были обнаружены изолированные кисты, в белом веществе визуализировались скрученные, утолщенные аксоны, пересекающие область повреждения. Также в этой группе в образцах тканей наблюдались меньшие участки вторичного повреждения.

По мнению ученых, эти результаты показывают потенциальную высокую эффективность фузогенного препарата для морфологического и функционального восстановления спинного мозга. Однако авторы подчеркивают, что это раннее доклиническое исследование с небольшим размером выборки, поэтому потребуются дальнейшие исследования. Кроме того, исследователи не предполагают, что этот подход будет применим к хроническим травмам спинного мозга, где уже произошла дегенерация нервной ткани и вторичное ремоделирование. Поэтому описанная концепция подходит только для острого периода травмы — в течение нескольких часов после нее.

Впрочем, при совсем легких травмах спинного мозга можно обойтись и без таких радикальных методов лечения. Как показал метаанализ австралийских ученых, высокие показатели психологического здоровья и удовлетворенности жизнью связаны с более низкими оценками боли при повреждениях спинного мозга.

Медицина

Источник: nplus1.ru