В ТГУ помогут людям с инсультом
Лаборатория нейробиологии ТГУ получила данные об инсульте, которые могут стать основой нового неинвазивного диагностического метода. Серия экспериментов проводилась с использованием модели ишемического инсульта у крыс. Новый метод позволит оценивать степень воспаления, прогнозировать течение заболевания и выбирать стратегию лечения пациентов. Результаты работы ученых опубликованы в журнале «International Journal of Molecular Sciences», посвященном исследованиям в области химии, молекулярной физики и молекулярной биологии. О достижении нейробиологов сообщила пресс-служба университета.
Целью исследования, финансово поддержанного Российским Научным Фондом, было изучение процесса образования новых нейронов при ишемическом инсульте. Для этого ученые создали особый способ маркировки молодых волокон. Вместе с коллегами из бельгийского Университета Левена на основе обезвреженных вирусов они сконструировали своеобразного «курьера» для транспортировки генетического материала в клетки головного мозга. Подобный способ доставки генетического материала используют при создании некоторых вакцин и лекарств.
В обезвреженный вирус нейробиологи поместили ген ферритина — белкового комплекса, выполняющего роль основного внутриклеточного депо железа у людей и животных. Вместе с ферритином в вирус добавили и особую генетическую последовательность, увеличивающую выработку упомянутого белка только в молодых нейронах. Эти нейроны, накопившие ферритин, содержащий атомы железа, можно «увидеть» при использовании специального протокола МРТ.
– При сканировании мозга животных, у которых был смоделирован ишемический инсульт, мы увидели две области со специфичным изменением МРТ-сигнала, указывающим на присутствие большого количества клеток, содержащих ферритин, – рассказывает заведующая лабораторией нейробиологии НИИ ББ ТГУ Марина Ходанович. – Сигнал был зафиксирован в неишемической зоне, где после инсульта обычно начинается активная выработка молодых нейронов. Это не стало сюрпризом для нас, но вот наличие такого же сигнала в очаге инсульта оказалось неожиданным.
Проведя исследование срезов головного мозга, ученые выяснили, что такой сигнал подавали макрофаги — клетки иммунной системы, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, чужеродных или токсичных для организма частиц и фрагментов погибших клеток. После инсульта головного мозга макрофаги мигрируют в ишемический очаг, где поглощают не только разрушенную нервную ткань, но и эритроциты, богатые железом, благодаря чему становятся «заметными» на МРТ.
Стрелками отмечены области скопления клеток, накопивших ферритин, и макрофагов.
Исследование скопления макрофагов с помощью МРТ будет использовано для создания нового диагностического подхода, который может быть использован в работе врачей-клиницистов. Метод позволит оценивать интенсивность воспаления в очаге инсульта, получать больше информации о состоянии пациента, с высокой точностью прогнозировать течение заболевания и подбирать выверенную медикаментозную терапию.
Сейчас ученые ТГУ работают над поиском способов разграничения сигналов от макрофагов и новых нейронов с генетическими метками. Для этого необходимо продолжить начатые исследования, чтобы получить дополнительные фундаментальные знания о поведении макрофагов и новых нейронов в очаге ишемического поражения. В случае, если РНФ продлит грант на исследования, нейробиологии ТГУ будет направлены на решение именно этих задач.
