Источник, фото: сайт ТГУ
Ученые лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ разработали новый подход к оценке повреждений головного мозга, развивающихся при инсульте. Исследователи предложили анализировать состояние миелина — основного вещества оболочек нервных волокон, от которoго зависит правильная передача сигналов между нейронами. Новый подход позволит получить целостную картину изменений в очаге поражения и повысит точность прогноза реабилитации пациентoв.
В настоящее время большинство исследований, посвященных изучению разрушительного механизма инсульта, связано с нейронами, которые становятся главной мишенью. Нейробиологи ТГУ предположили, что не меньший урон наносится и оболочкам нервных волокон, влияющих на качество связи между нервными клетками. Исследователи провели серию экспериментов, в ходе которых проследили динамику разрушительных процессов.
Чтобы «заглянуть» в поврежденный мозг, ученые использовали уникальный способ неинвазивной оценки состояния миелина с помощью МРТ, разработанный под началом научного руководителя лаборатории нейробиологии — профессора Университета Вашингтона и ТГУ Василия Ярных.
— Эксперименты проводились на крысах, поскольку развитие очага инсульта в их мозгe достаточно сходно с аналогичным патологическим процессом в мозге человека, — говорит заведующая лабораторией нейробиологии ТГУ Марина Ходанович. — Все эксперименты проводились на базе нашего давнего партнера ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск), который располагает редчайшим научным оборудованием, включая сверхвысокопольный магнитно-резонансный томограф для лабораторных животных.
Грызунам была проведена ювелирная операция, в ходе которой сотрудники лаборатории нейробиологии НИИ ББ — аспирантка БИ ТГУ Алена Кисель и ученый Гарвардского университета Дмитрий Аточин — моделировали нарушения кровообращения головного мозга, характерные для инсульта. После этого проводилось МРТ-сканирование животных в динамике и постмортальное гистологическое исследование. Анализ полученных результатов позволил нейробиологам проследить патологические изменения, которые развиваются в очаге инсульта: гибель нейронов, нарастание воспаления и разрушение миелина.
На гистологических срезах видно, что уже через сутки после «сосудистой катастрофы» в очаге инсульта гибнет примерно половина нейронов, на третий день количество жизнеспособных нервных клеток становится крайне малым, около 15—20 %. Постепенно нарастает воспаление, которое достигает своего пика к десятому дню после инсульта. Что касается оболочек нервных волокон, их разрушение идет медленно, но верно: на первые сутки появляется бледность миелина, на третьи в очаге инсульта нарастает отек и начинается разрушение структуры миелина, на десятые сутки в зоне повреждения образуются лакуны — полости, в которых структуры оболочек нервных волокон полностью разрушены. Это можно определить как по гистологическим срезам, так и с помощью МРТ. Соответственно, даже если в очаге останутся выжившие нейроны, передача сигнала между ними будет нарушена.
Статья с результатами исследований нейробиологов ТГУ опубликована в английском журнале Journal of Сerebral Blood Flow & Metabolism, входящем в топ мировых изданий, посвященных исследованиям инсульта.
В настоящее время первый неинвазивный метод измерения миелина, созданный в ТГУ, проходит стадию клинического внедрения в нескольких российских медицинских центрах. В 2018 году по специальному протоколу, разработанному под руководством профессора Василия Ярных, в сотрудничестве с клиницистами РНИМУ им. Н.И. Пирогова будет проводиться МРТ-исследование пациентов, перенесших инсульт.
