Регенерация головного мозга и спинного мозга после тяжелых травм проходит в очень небольшой степени, однако при травмах средней степени тяжести их функции зачастую восстанавливаются довольно эффективно.
Исследователи медицинской школы Университета Калифорнии в Сан-Диего выяснили, что спинной мозг приматов обладает уникальной способностью активно восстанавливаться после повреждений без какого-либо постороннего вмешательства.
Соединения между нервными цепями в спинном мозге уже через 24 недели после повреждения значительно улучшились: «выросло» до 60% нарушенных нервных волокон.
Исследование этих процессов медики провели на взрослых макаках-резусах, которые используются в качестве моделей для изучения физиологических процессов человека. Их работу публикует Nature Neuroscience.
Эти данные позволят в будущем создать новые подходы к лечению пациентов с травмами позвоночника. Кроме того, работа подтверждает важность использования приматов в качестве моделей для исследований: более простые грызуны в случае сложной системы спинного мозга не демонстрируют эффектов, отмеченных у людей.
«После травмы связи между нервными цепями нарушены на 80%, однако они восстанавливаются из нервных цилиндров – отростков нервных клеток (нейронов). Эти участки нервного волокна, выходящие за пределы клетки мозга, способны восстанавливать соединения до половины от начального уровня. Нейроны, в свою очередь, способны обмениваться сигналами с другими нейронами центральной нервной системы – поддерживать «связь» в организме», — пояснил один из авторов работы профессор Эфрон Розенцвейг, слова которого приводит пресс-служба Университета Калифорнии в Сан-Диего.
Эта особенность характерна лишь для приматов: обнаружить ее у грызунов, используемых в качестве более простой традиционной модели для экспериментов, не удалось.
Способность к такому активному восстановлению функции спинного мозга после повреждений была ранее неизвестна. Еще более важным является то, что
спонтанное восстановление спинного мозга сопровождается активным восстановлением двигательных функций в пораженной части тела.
Сейчас медики пытаются понять, как именно нервной системе удается инициировать такой масштабный восстановительный процесс — рост нервных цилиндров после травмы. Если они смогут это выяснить,
они перейдут к созданию лекарств или генов, которые могли бы при введении в организм провоцировать восстановление поврежденных участков спинного мозга при серьезных травмах, когда естественное восстановление не происходит.
Кроме того, работа имеет и методологическую ценность. Исследования модельных приматов являются важнейшей ступенью применения фундаментальных научных открытий для разработки практически терапевтических методов лечения людей, подчеркивают авторы работы. Устройство спинного мозга человека и других приматов отличается от спинного мозга грызунов и общей анатомией, и специфическими функциями. Например, корково-спинномозговой (пирамидный) путь – набор отростков нервных клеток, соединяющий кору головного мозга и спинной мозг, – у приматов играет значительно более важную роль в движении мышц, чем у грызунов.
«При повреждениях сходной степени тяжести у грызунов восстановление функций спинного мозга и, соответственно, конечностей протекает значительно хуже, чем у приматов. Теперь нам необходимо понять, что именно заставляет нервные отростки активно создавать новые соединения, восстанавливая двигательные функции. Это важнейшая задача, решение которой может привести к разработке клинических препаратов для пациентов со сложными повреждениями центральной нервной системы», — подытожил Розенцвейг.
