Открыт механизм восстановления нервных клеток после инсульта

Ученые из Лундского Университета (Lund University, Швеция) и Каролинского Университета (Karolinska Institutet, Швеция) описали ранее неизвестный механизм, с помощью которого в головном мозге продуцируются новые нервные клетки после инсульта. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.

Инсульт возникает при блокировке кровеносного сосуда головного мозга кровяным сгустком, что нарушает нормальный кровоток и снижает количество кислорода, поступающего в окружающие ткани. В результате многие нервные клетки погибают, а у пациентов, переживших инсульт, возникают моторные, сенсорные и когнитивные нарушения.

Шведские ученые продемонстрировали, что у лабораторных мышей с искусственно вызванным инсультом особые поддерживающие клетки нервной ткани, называемые астроцитами, начинают образовывать новые нейроны в поврежденной части головного мозга. С помощью генетических методов для отслеживания судьбы клеток исследователи подтвердили, что астроциты в области повреждения преобразовались в незрелые нейроны, которые затем превратились в зрелые клетки.

По словам Заала Кокайа (Zaal Kokaia), профессора экспериментальных медицинских исследований из Лундского Университета, в исследовании впервые было показано, что астроциты могут инициировать начало процесса, который приводит к регенерации новых нервных клеток после инсульта.

Исследователи также изучили работу сигнального пути, регулирующего превращение астроцитов в нейроны. В здоровом головном мозге этот сигнальный путь активен и блокирует превращение астроцитов в нервные клетки, однако после инсульта этот механизм подавляется, и астроциты могут начать процесс образования новых нейронов.

«Даже после того, как мы блокировали сигнальный путь у мышей, у которых не было инсульта, астроциты сформировали новые нервные клетки, – говорит профессор Кокайа. – Это указывает на то, что не только инсульт может активировать этот скрытый процесс в астроцитах. Поэтому данный механизм может оказаться полезной мишенью для стимуляции образования новых нервных клеток в тех случаях, когда необходимо заместить погибшие клетки, возникшие в результате различных заболеваний или повреждений головного мозга».

Ученые продемонстрировали, что новые нейроны образуют специализированные контакты с другими клетками. В будущем необходимо установить, функционируют ли новообразованные нервные клетки, и какова их роль в спонтанном восстановлении, наблюдающемся у большинства экспериментальных животных и пациентов после инсульта.

Около 10 лет назад исследовательская команда под руководством Заала Кокайа и Олле Линдвалла (Olle Lindvall), профессора неврологии, впервые продемонстрировала, что инсульт вызывает образование новых нейронов из собственных нейральных стволовых клеток взрослого головного мозга. Новые данные подтверждают предположение ученых, что в ситуациях, когда взрослый головной мозг переживает значительное повреждение, например, при инсульте, он пытается восстановить себя с помощью различных механизмов.

«Теперь одной из основных задач исследователей является изучение того, превращаются ли астроциты в нейроны в головном мозге человека после повреждения или заболевания. Известно, что в головном мозге здорового человека новые нервные клетки образуются в полосатом теле. Новые данные позволяют предположить, что эти клетки могут происходить из местных астроцитов. Если новый механизм также работает в человеческом головном мозге и может быть стимулирован, это может иметь большое клиническое значение не только для пациентов с инсультом, но также для разработки методов замещения погибших нейронов, что позволит восстановить функционирование головного мозга у пациентов с такими заболевания, как болезнь Паркинсона и Хантингтона», – говорит профессор Линдвалл.

Инсульт вызывается кровяным сгустком, блокирующим кровоток в головном мозге, что нарушает кровоснабжение и снижает поступление кислорода в ткани. В результате нейроны погибают, а у человека нарушаются моторная, сенсорная и когнитивная функции. (фото: Image courtesy of Lund University)

По материалам Lund University

Оригинальная статья:
J. P. Magnusson, C. Goritz, J. Tatarishvili, D. O. Dias, E. M. K. Smith, O. Lindvall, Z. Kokaia, J. Frisen. A latent neurogenic program in astrocytes regulated by Notch signaling in the mouse. Science, 2014; 346 (6206): 237 DOI: 10.1126/science.346.6206.237