• Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
514
Как помочь мозгу восстановить миелиновую «изоляцию» нервных волокон
Нейронауки
Нейроны. Конфокальная флуоресцентная микроскопия

Как помочь мозгу восстановить миелиновую «изоляцию» нервных волокон

Отростки нейронов, по которым передается нервный импульс, покрыты «изоляционной» миелиновой оболочкой, которая может нарушаться при травмах и ряде патологий нервной системы, включая рассеянный склероз. Новый экспериментальный препарат для восстановления миелина уже показал хорошие результаты в опытах на лабораторных животных

Нервные клетки взаимодействуют друг с другом с помощью своих отростков – коротких дендритов и длинного аксона. Высокую скорость прохождения нервного импульса по аксонам обеспечивает покрывающий их миелин, у которого есть и другие важные функции, помимо электроизолирующей, например, защитная и опорная.

Но миелин – это не вещество, как многие думают. Он представляет собой структуру, состоящую из «намотанных» на аксон плоских выростов олигодендроцитов – «служебных» глиальных клеток головного мозга (в периферической нервной системе эту роль выполняют клетки Шванна). Цитоплазма в этих выростах практически отсутствует, поэтому миелин, по сути, состоит из множества слоев клеточных мембран, богатых липидами.

Аксон – главный «кабель» нейрона, покрытый миелином. Миелиновая оболочка не непрерывна, а дискретна, с промежутками (перехватами Ранвье). Поэтому аксон обладает более быстрой скачкообразной проводимостью: скорость прохождения сигнала по волокнам с миелином и без него может отличаться в сотни раз. © Servier Medical Art. Слева – аксоны седалищных нервов мыши (красные), обернутые глиальными клетками (зеленые, ядра – синие). © Eunice Kennedy Shriver / National Institute of Child Health and Human Development / NIH

Потеря миелина (демиелинизация) происходит при некоторых воспалительных и аутоиммунных заболеваниях, например, при рассеянном склерозе, травмах ЦНС, инсульте, болезни Альцгеймера и просто при старении. Потеря миелина вызывает задержку распространения нервных импульсов и способствует дегенерации нервных клеток, что приводит к многочисленным двигательным, сенсорными когнитивным нарушениям.

В принципе, организм умеет сам восстанавливать миелин. Его усиленное образование (ремиелинизация) начинается сразу после повреждения – в этой работе принимают участие олигодендроциты, сформировавшиеся из клеток-предшественников. Но ремиелинизация, как и восстановление функции мозга, часто бывает неполной.

Олигодендроцит формирует миелиновую оболочку аксона. © CC BY 3.0/Andrew c

Ученые из Школы медицины Университета Колорадо в Авроре (США) в исследовании на мышах оценили действие нового препарата для ремиелинизации – экспериментального соединения LL-341070.

Чтобы спровоцировать у животных нарушения миелина (и сопутствующие нарушения зрения, аналогичные таковым при рассеянном склерозе), исследователи в течение 3,5 недель добавляли им в корм соединения купризона, вызывающего гибель олигодендроцитов. После этого часть мышей возвращалась к обычному рациону (группа контроля), а остальные ежедневно в течение 7 недель получали либо антигистаминный препарат клемастин, способствующий восстановлению миелина у больных рассеянным склерозом, либо LL-341070 в двух разных дозах.

Как действует LL-341070? Он представляет собой миметик («имитатор») тиреоидных гормонов щитовидной железы и способен связываться с рецептором этих гормонов – TRβ. Тиреоидные гормоны и агонисты рецептора TRβ являются мощными индукторами дифференцировки клеток-предшественников олигодендроцитов. Таким образом они усиливают ремиелинизацию, но в клинике их не применяют из-за побочных эффектов.

Особенность LL-341070 в том, что это соединение поступает в организм в виде пролекарства, становясь активным под действием фермента гидролазы амидов жирных кислот. Активный препарат избирательно накапливается в головном мозге, где он может воздействовать на TRβ-рецепторы, не оказывая воздействия на весь организм.

Изучив динамику эндогенной (самопроизвольной) и медикаментозной ремиелинизации в головном мозге и восстановления зрения у мышей, исследователи отметили высокую эффективность самопроизвольного восстановления миелина у контрольных животных, потерявших меньше половины олигодендроцитов. Через 7 недель приема число этих клеток у этих особей восстанавливалось, тогда как у остальных оно было неполным.

Что касается терапевтических агентов, то самым эффективным оказался LL-341070, применяемый в высокой дозе, что было особенно заметно на фоне дефицита эндогенной ремиелинизации при поражении средней и тяжелой степени. Уже в течение первых 1,5 недель приема он вдвое ускорял прирост олигодендроцитов, что отражалось на скорости восстановления функции зрительных нейронов.

Мыши, получавшие высокую дозу LL-341070, восстановились до «нормы» уже через три недели после окончания приема повреждающего агента, тогда как в других группах медикаментозной терапии состояние продолжало медленно улучшаться в течение 7 недель. К этому времени между группами уже не наблюдалось различий ни по одному из оцениваемых параметров, которые в целом соответствовали таковым у здоровых мышей.

Из результатов этой работы можно сделать вывод, что новый препарат также эффективен, как и клемастин. Однако в клинической практике при разных патологиях и уровнях нарушений скорость восстановления может быть также очень важна. Поэтому ученые планируют продолжить исследования LL-341070, надеясь, что он станет полноценным лекарственным препаратом.

Фото: https://www.flickr.com

Публикации по теме:

МИЕЛИНовая защита нейрона: все начинается до рождения

Долголетие: от фантазий к технологиям продлениия здоровой жизни

Пролить свет на память 

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!