Нейрофизиологи научились восстанавливать поврежденный спинной мозг

Травма спинного мозга полностью меняет жизнь человека, разделяя ее на до и после. Мучительное лечение, многолетняя реабилитация, а в самом страшном случае инвалидное кресло и обездвиженность — вот последствия повреждения нервных клеток спинного мозга. Между тем врачи уже располагают целым арсеналом средств, способным поставить на ноги больных даже в очень тяжелом состоянии. А американские ученые теперь добавили в эту копилку еще одно средство. Соединив опыт биологии, медицины и нанотехнологий, директор Института бионанотехнологии в медицине Северо-Западного университета доктор Сэмюель Стапп разработал препарат, который активизирует и корректирует работу поврежденных нервных клеток спинного мозга так, что они начинают самовосстанавливаться и функционировать.

«Нейрофизиологи много лет пытались восстановить поврежденные нервные клетки так, чтобы они при этом не теряли своих прежних свойств, — рассказал РБК daily доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой высшей нервной деятельности МГУ Валерий Шульгов­ский. — Однако при травме спинного мозга нарушаются связи между нейронами, клетки не сообщаются с помощью нервных импульсов, поэтому аксоны — отростки нервных клеток — начинают прорастать беспорядочно. Происходит так называемый спрутинг. Кстати, невозможность регенерации нейронной связи — явление, характерное для высших позвоночных. Если перерезать зрительный нерв у лягушки, через некоторое время он срастется и ее зрение восстановится. Организм же человека, к сожалению, в ходе эволюции лишился такой способности».

Разумеется, доктор Стапп не выдает свое открытие за панацею, отмечая, что один только биопрепарат не сможет полностью восстановить утраченные функции. Однако эксперимент, проведенный над парализованными грызунами с перерезанными волокнами спинного мозга, отвечающими за передачу нервных импульсов и движение, показал, что после инъекции этого бионановещества к мышам вернулась подвижность. И хотя процедура не привела к полному излечению животных, утерянные моторные функции частично восстановились. Бегать грызуны уже не могли, однако через два месяца были в состоянии самостоятельно ходить.

Сам препарат ученые сравнивают с жидким мылом. В его состав входит ламинин — один из белков внеклеточного матрикса, обеспечивающего связь, миграцию и прикрепление клеток, а также другие органические молекулы, которые при попадании в травмированную зону выстраиваются в полые переплетающиеся друг с другом нанотрубки. Опираясь на этот каркас из трубок, нервные клетки прорастают в нужном направлении, и передача сигналов между ними восстанавливается. Сами нановолокна, выполнив свою функцию, примерно через восемь недель растворяются. Вводить же лекарство нужно практически сразу после травмы, в течение одного дня, иначе формирование рубцовой ткани может подавить восстановление нервных волокон.

Несмотря на то что препарат пока еще находится на стадии доработки, Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами в США дало добро на начало клинических испытаний вещества на токсичность и безопасность в течение ближайших двух лет. Ведь анализ воздей­ствия «мыла» на клетки человека не выявил каких-либо негативных эффектов. А пока исследователи заняты разработкой различных вариаций «мылоподобных» молекул, которые помогут людям восстанавливаться после инсультов, инфарктов, различных травм костей и болезни Паркинсона. «Спинно-мозговая травма — одна из самых тяжелых, и на сегодняшний день восстановление подвижности возможно лишь в случаях, когда функциональность центров, ответственных за моторику, не нарушена полностью, — отмечает Валерий Шульговский. — Люди же, чья подвижность была ограничена вследствие других заболеваний, например инсульта, имеют все шансы восстановить утраченную подвижность».

Не менее эффективный способ восстановления функций поврежденного спинного мозга предложила нейрофизиолог Мэри Бартлетт Бандж из Университета Майами. Методика состоит из двух этапов. Сначала в место повреждения пересаживаются шванновские клетки, взятые из периферийной нервной ткани. Эти клетки формируют миелиновые оболочки, которые в отличие от волокон спинного мозга обладают способностью к регенерации. Затем в травмированный участок вводится раствор на основе активных компонентов цикло-АМФ и ролипрама, стимулирующих рост нервной ткани. Апробация открытия проводилась более чем на 100 подопытных мышах с различными спинно-мозговыми травмами: компрессиями спинного мозга и повреждениями нервной ткани. В результате в травмированной области наблюдался пятикратный рост нервных волокон, а мыши в среднем на 70% восстановили утраченные моторные функции.

«Шванновские клетки покрывают нейрон, образуя оболочку и защищая нервную ткань от гибели. По принципу изоленты, намотанной на провод, они обеспечивают точное проведение нервных импульсов до пункта назначения, — поясняет РБК daily кандидат медицинских наук, доцент кафедры биохимии медико-биологического факультета Российского государственного медицинского университета Николай Адрианов. — В свою очередь, цикло-АМФ, будучи внутриклеточным передатчиком (мессенджером), усиливает химические сигналы и передает их внутриклеточным структурам. А ролипрам играет роль вспомогательного вещества, усиливающего действие цикло-АМФ. Так что подобный метод реабилитации является очень дей­ственным».

Пока беспроигрышные методы лечения и реабилитации после спинно-мозговой травмы находятся лишь на стадии разработки, открытия нейрофизиологов не могут не вселять оптимизма. Ведь, как сказал доктор Сэмюель Стапп, любое достижение в этой области можно считать прорывом и то, что уже создано, лучше, чем ничего.