Исследователи Медицинской школы Университета Вирджинии впервые обнаружили, как в головном мозге восстанавливаются нейронные отростки после эпилептического приступа с помощью микроглии.
Препараты, для предотвращения эпилептических припадков оказываются неэффективными для трети пациентов, и это открытие, статья о котором опубликована в журнале Cell Reports, может послужить мощнейшим толчком в развитии терапии больных эпилепсией, а также для лучшего понимания болезни Альцгеймера.
Эпилепсия – это хроническое неврологическое заболевание, проявляющееся в предрасположенности мозга к спонтанному возбуждению, охватывающему некоторые зоны или весь мозг, что приводит к развитию эпилептических приступов. Приступ может длится от нескольких секунд до нескольких минут. Пусковые механизмы эпилептических припадков могут быть различными, и мы о них чуть подробнее уже писали.
Во время эпилептических припадков из-за нарушения мозговой деятельности группы нейронов возбуждаются патологически сильно и синхронно, тем самым повреждаясь. Первой линией лечения во время припадка становятся препараты, направленные на то, чтобы прекратить генерацию патологических импульсов и заставить клетки «замолчать». Но, к сожалению, около трети пациентов оказываются к этим препаратам нечувствительны, и каждый новый приступ связан с новыми «разрушениями» в мозге, в итоге приводя к развитию когнитивного дефицита.
Исследование, проведенное совместно учеными из Университетов Вирджинии и Рутгерса, клиники Мэйо и универстетской больницы Медицинского университета Гуанчжоу, показало, что «спасательным кругом» для мозга во время приступов становится микроглия. Несмотря на обилие функциональных обязанностей микроглии (подробнее о них можно узнать тут) об этой ее роли исследователи до сих пор не предполагали.
Ученые использовали метод двухфотонной микроскопии для изучения мозга лабораторных мышей во время и сразу после тяжелых эпилептических припадков. При этом они обратили особое внимание на поведение микроглии. Вместо того, чтобы просто «убирать мусор», она начала формировать «мешочки» из своих отростков. Причем, эти мешочки не поглощали поврежденные нейроны, а «склонялись» к опухшим и поврежденным дендритам – разветвленным отросткам нейрона, получающим информацию.
Оставаясь несколько часов на поверхности поврежденного дендрита, микроглиальные мешочки изменяли свою форму, периодически сжимаясь. Такое поведение микроглии назвали «исцеляющим», так как дендриты, подверженные действию мешочков, лучше восстанавливали свою целостность.
«Вопреки ожиданию, мы не обнаружили, что микроглия утилизирует поврежденные нейронные элементы. Скорее, мы увидели сильную корреляцию между этими взаимодействиями и структурным улучшением поврежденных нейронов, что наводит на мысль о процессах «исцеления»», — отмечает исследователь Укпонг Эйо (Ukpong B. Eyo), главный автор исследования.
Несмотря на то что эти результаты лишь указывают на корреляцию и требуют подтверждения причинно-следственных связей, перспективы у них крайне широкие. И речь не только о лучшем восстановлении мозга после эпилептических припадков. Знание фундаментальных свойств микроглии позволит предсказать ее поведение и при других заболеваниях, где она играет важную роль – например, болезни Альцгеймера.
Это открытие дает новые возможности для изучения методов лечения, которые могли бы облегчить последствия заболеваний с повреждением тканей головного мозга.
Текст: Полина Горошко