Одним из самых разрушительных аспектов инсульта и черепно-мозговой травмы является то, что нейроны, которые мы теряем, никогда не заменяются. Это означает, что в зависимости от места повреждения пациенты могут страдать от долговременных нарушений важнейших двигательных или когнитивных функций, таких как речь и память.

Но мозг действительно обладает способностью производить новые нейроны. Он содержит запасы специальных клеток, называемых нервными стволовыми клетками, которые частично активируются в ответ на повреждение тканей. К сожалению, в то время как многие клетки начинают процесс регенерации, полная активация происходит только в небольшой части стволовых клеток. В результате образуется мало новообразованных нейронов, и еще меньшему количеству удается выжить и повторно заселить поврежденный участок. Вместо этого он заполняется обычным типом клеток мозга, называемых глией, которые функционируют как "клей" нервной системы.

Как мы можем ускорить регенерацию нервной системы? Исследование, опубликованное в журнале Developmental Cell, может предложить путь вперед. Ученые из Фонда Шампалимо в Португалии обнаружили новый механизм, с помощью которого нейроны и глия сотрудничают, чтобы управлять этим процессом. "Мы показали, как нервные стволовые клетки чувствуют повреждение и рекрутируются для восстановления тканей. Эти результаты могут стать первым шагом на пути к разработке лекарств, способствующих образованию новых нейронов после повреждения головного мозга", - сказала старший автор исследования Криста Райнер.

Чтобы понять, как работает нейронная регенерация, команда Райнера обратилась к животным моделям мух и мышей. "Как и у нас, их мозг также содержит нервные стволовые клетки", - объяснила она. "Кроме того, многие сигнальные молекулы и формы межклеточной коммуникации являются общими для людей, мух и мышей. Следовательно, понимание, которое мы получаем от этих моделей на животных, вероятно, будет иметь отношение к пониманию физиологии человека ".

Анабель Симоэнс, аспирантка лаборатории, начала с вопроса о том, какие молекулы присутствуют исключительно в поврежденной области мозга. Среди десятков один особенно привлек ее внимание. "Это был Swim — белок-транспортер, который буквально "плавает" по ткани, помогая молекулам, которые обычно действуют локально, распространяться. После тщательного расследования мы узнали, что плавание имеет решающее значение для выработки регенеративной реакции на черепно-мозговую травму", - объяснила она.

По словам Симойнса, следующим логическим шагом было определить, какую молекулу он несет. Дополнительная серия экспериментов выявила ответ —Wg/Wnt, известный активатор нервных стволовых клеток у мух и млекопитающих.

"Мы обнаружили Wg в нейронах в поврежденной области, что примечательно", - сказал Симоэнс. "Это означало, что нейроны сами чувствуют дистресс ткани и реагируют на него, пытаясь послать сигнал пробуждения спящим нервным стволовым клеткам".

Теперь в головоломке остался только один кусочек — кто продюсировал Swim? Команда обнаружила, что когда уровень кислорода в поврежденной области мозга падает, в действие вступает определенный тип глиальных клеток. Эти клетки вырабатывают белок и выделяют его во внеклеточное пространство. Затем транспортер инкапсулирует Wg и переносит его к ближайшей стволовой клетке, эффективно активируя ее.

"Одним из наиболее поразительных аспектов этого механизма является то, что он работает совместно, - сказал Симоэнс. - Нейроны и глия в пораженной области мозга работают вместе, способствуя восстановлению тканей".

Результаты команды раскрывают новый механизм сотрудничества, с помощью которого нейроны и глия "объединяют усилия", чтобы стимулировать регенерацию нейронов. Как эти результаты могут помочь сделать этот процесс более надежным?

"Теперь, когда мы знаем, кто ключевые игроки и как они общаются друг с другом, у нас есть шанс ускорить регенерацию нервной системы. Во-первых, нам нужно убедиться, что аналогичный механизм существует и у людей. Затем мы можем начать думать о том, чтобы воплотить эти результаты в методы лечения", - сказал Райнер. "Эти результаты также вызывают множество дополнительных вопросов, которые мы с нетерпением ждем следующего расследования. Например, как мы можем помочь новым нейронам выжить в ткани по мере ее заживления? Это увлекательное путешествие, и мы с нетерпением ждем, что мы найдем дальше", - заключила она.

ИСТОЧНИК