Ишемический инсульт головного мозга ежегодно поражает более 15 миллионов человек по всему миру, из них шесть миллионов погибает, а пять — остаются инвалидами. В ряде случаев нейропластичность головного мозга помогает человеку восстановиться, но степень и скорость реабилитации у всех разная.

Нейробиологи Томского государственного университета в экспериментальных исследованиях на крысах выясняют механизм, с помощью которого мозг восстанавливает утраченные клетки и нейронные связи. Полученные данные позволят разработать персонифицированные подходы для стимуляции этих процессов и ускорить возвращение пациентов к нормальной жизни. Проект поддержан грантом РНФ.

«В ходе предыдущих исследований была проведена оценка разрушения миелина – вещества нервных оболочек в очаге ишемического инсульта у крыс. Для этого применялось MPF-картирование – специальная технология МРТ, созданная в ТГУ, которая позволяет неинвазивно оценивать состояние миелина, – рассказывает руководитель проекта, сотрудник лаборатории нейробиологии ТГУ Алена Кисель. – Животных, перенесших инсульт головного мозга, наблюдали на протяжении 60 суток. Мы увидели, что к истечению этого срока у крыс, которые пережили не самый тяжелый инсульт, происходит значительное восстановление миелина и очаг становится малозаметен. Более того, в зоне поражения миелина может быть даже больше, чем в здоровом полушарии».

Задача нейробиологов – исследовать потенциал восстановления новых нейронов и олигодендроцитов – клеток, создающих миелиновую оболочку нервных окончаний – аксонов. Для этого нейробиологи внесут специальную метку – бромдезоксиуридин, которая поможет им отличить «новорожденные» нейроны и определить их происхождение.

Скопление предшественников миелинизирующих клеток-олигодендроцитов в ишемическом очаге в мозге крысы. Новые клетки, помеченные бромдезоксиуридином, – белые стрелки / ©Пресс-служба ТГУ

«Наличие или отсутствие метки подскажет нам, что это за клетки: нейроны, которые появились в зоне очага после инсульта, мигрировали из другой зоны либо это и вовсе нервные клетки, выжившие после сосудистой катастрофы, – говорит заведующая лабораторией нейробиологии ТГУ Марина Ходанович. – Вместе с тем необходимо выяснить, насколько новые нейроны и олигодендроциты активны и способствуют ли они восстановлению функций головного мозга. Если они включаются в работу, то этот процесс их деления можно будет стимулировать, для этого уже существуют специальные подходы. Таким образом можно будет быстрее восстановить пациенту нормальное качество жизни и вернуть его в социум».

Вместе с тем, по словам нейробиологов, в предыдущих экспериментах было отмечено, что в зонах, прилегающих к очагу инсульта, тоже наблюдается увеличение содержания миелина. Возможно, таким образом нервная система образует новые связи и компенсирует утраченный функционал погибших клеток, потому что миелинизация происходит только у активных аксонов, по которым передаются нервные импульсы. Динамику восстановления миелина, от состояния которого зависит качество передачи сигнала, можно использовать как диагностический признак для оценки восстановления функций головного мозга и прогноза процесса реабилитации пациента.

Результаты, полученные в рамках проекта РНФ, ученые представят на крупнейших международных научных конференциях Международного общества магнитного резонанса в медицине (International Society of Magnetic Resonance in Medicine, ISMRM), Общества нейронаук (Society for Neuroscience, SfN) широкому кругу специалистов в области магнитно-резонансных исследований, нейробиологии и медицины. Исследования ученых ТГУ будут способствовать решению одной из приоритетных задач СНТР – переходу с персонализированной медицине и высокотехнологичному здравоохранению.