Ультразвук может повысить выживаемость после инсульта, очищая мозг от остатков мозговой ткани

Ущерб от инсультов, вызванных кровоизлияниями в мозг, можно смягчить, удалив омертвевшие клетки крови. Учёные нашли способ сделать это неинвазивно, и результаты на мышах многообещающие.

Согласно исследованию на мышах, импульсное ультразвуковое воздействие на мозг может улучшить выживаемость после инсульта, способствуя выведению воспалительных отмерших клеток крови. Этот подход, усиливающий лимфодренаж, также может быть полезен при болезни Альцгеймера. Ожидается, что клинические испытания на людях с этим заболеванием начнутся в следующем году.

Геморрагические инсульты, составляющие около 15 процентов всех инсультов, происходят, когда кровеносный сосуд в мозге разрывается, вызывая кровотечение, которое нарушает снабжение мозга кислородом и повреждает его клетки, что часто приводит к двигательным и когнитивным проблемам.

Реклама

Лечение часто включает в себя закрытие поврежденного сосуда небольшим металлическим зажимом, а затем удаление погибших эритроцитов, например, через катетер, что в противном случае усилило бы воспаление и привело бы к дальнейшему повреждению тканей. Однако это очень инвазивный метод, который сам по себе может привести к повреждению мозга и инфекциям, говорит Рааг Айран из Стэнфордского университета в Калифорнии.

Айран задумался о потенциале ультразвука, подаваемого импульсами вне головы, после того, как случайно оставил такое устройство включённым слишком долго, используя его для активации препаратов в мозге мышей. «Я увидел, что пятна препарата, которые я вводил в мозг, были словно размазаны, как будто переносились дальше по мозгу в жидкости [спинномозговой жидкости], которая обычно вымывает из мозга всё лишнее», — говорит он. «Поэтому я подумал: а можно ли использовать ультразвук, чтобы выводить вещества из мозга?»

Чтобы исследовать это явление, его команда собрала кровь из хвостов мышей и ввела её им в мозг, имитируя геморрагический инсульт. В течение следующих трёх дней исследователи ежедневно по 10 минут пропускали ультразвуковые волны через черепа половины мышей. Остальные животные не получали никакого лечения.

Затем все мыши прошли трёхминутный тест, в котором их помещали в резервуар с четырьмя углами, где они могли поворачиваться влево и вправо. Здоровые мыши без двигательных или когнитивных проблем обычно поворачиваются в каждую сторону 50% времени.

Исследователи обнаружили, что мыши в группе, получавшей ультразвуковое воздействие, поворачивали налево в 39% случаев по сравнению с 27% в контрольной группе. Они также обнаружили, что мыши, получавшие ультразвуковое воздействие, могли сильнее схватиться за металлический прут, чем контрольные мыши. Это говорит о том, что у животных, получавших лечение, мозг был поврежден меньше, что впоследствии подтвердилось командой, проанализировав срезы мозга после эвтаназии.

Через неделю после инъекции крови в мозг около половины мышей контрольной группы погибли, в то время как в группе, где проводилось ультразвуковое исследование, погибла пятая часть мышей. «Мы увеличили выживаемость примерно на 30% всего за три 10-минутных сеанса ультразвукового исследования», — говорит Айран.

Дальнейший анализ показал, что ультразвуковые импульсы активировали чувствительные к давлению белки микроглии животных – иммунных клеток головного мозга, снижая их воспалительную активность и усиливая их способность поглощать и выводить погибшие эритроциты. Кроме того, ультразвуковые импульсы увеличивали приток спинномозговой жидкости через мозг, способствуя выведению отмерших клеток в лимфатические узлы шеи. Являясь частью лимфатической системы, они способствуют удалению продуктов метаболизма мозга.

Хотя необходимы дальнейшие исследования, этот подход может применяться для лечения других заболеваний мозга. «Если ультразвук способен выводить из мозга довольно крупные эритроциты, он должен быть способен удалять токсичные белки гораздо меньшего размера, такие как [неправильно свёрнутый] тау-белок, способствующий развитию таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера», — говорит Айран.

Массаж шеи и лица может помочь вывести шлаки из мозга

Ученые нашли способ улучшить работу системы мозга, выводящей отходы из организма мышей, что может открыть возможности лечения нейродегенеративных заболеваний.

«Это действительно впечатляющее исследование с огромным потенциалом для дальнейшего применения, поскольку оно неинвазивное», — говорит Кэтлин Кэрон из Университета Северной Каролины. Лимфатическая система у мышей и людей, по-видимому, довольно схожа, поэтому этот подход вполне может быть применим и к людям, считает она.

Ультразвуковое воздействие считается безопасным, поэтому Айран уверен, что лечение не будет иметь никаких неожиданных побочных эффектов, хотя для подтверждения этого необходимы исследования.

Исследователи надеются в конечном итоге протестировать этот подход на людях, перенесших геморрагический инсульт, однако это требует неотложного лечения. Поэтому они планируют собрать больше данных о безопасности и эффективности метода у пациентов с болезнью Альцгеймера, прогрессирующим заболеванием, и начать исследование в следующем году, говорит Айран.

Nature Biotechnology DOI: 10.1038/s41587-025-02866-8

Источник: www.newscientist.com