Специалисты изучали, как кровоснабжение головного мозга изменяется по мере развития сахарного диабета I типа. Для этого они наблюдали за особой генетической линией мышей, у которой сильнее проявляются последствия этого заболевания. В будущем эти результаты можно будет перенести в клиническую практику, для выявления патологических изменений в системе кровоснабжения мозга человека на ранних стадиях развития СД. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
Исследование провели сотрудники молодежной лаборатории высокотехнологического фенотипирования лабораторных животных ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» совместно с коллегами из лаборатории дифференциальных уравнений Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН.
«Диабет I типа остается пока неизлечимым заболеванием, пациентам с таким диагнозом нужна пожизненная терапия, но мало кто знает, как трансформируются ключевые характеристики сосудистой системы головного мозга на фоне болезни и назначаемого лечения, а они меняются», — подчеркнул ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Андрей Евгеньевич Акулов.
Используя магнитно-резонансный томограф Центра генетических ресурсов лабораторных животных ИЦиГ СО РАН (самый мощный прибор такого типа в стране) ученые построили математическую модель кровотока Виллизиева круга, причем, в двух вариациях, одна из которых учитывала пульсацию кровотока, а другая — нет.
Незначительные функциональные изменения кровотока стали заметны уже через месяц наблюдений, а через два они стали выражены и анатомически. Эти изменения имели связь с пространственной организацией кровоснабжения и сосредотачивались в основном в правой части Виллизиева круга. Данная особенность вполне соответствует биологической природе симметрии и асимметрии.
«Симметрию, в определенном смысле, считают показателем здоровья организма, а в основе возникновения асимметрии чаще всего лежит какое-то нарушение, на генетическом, метаболическом, физиологическом или ином уровне работы организма», — рассказал Андрей Акулов.
В данном случае, асимметрия возникла в результате течения диабета I типа. Конечно, отмечают ученые, в рутинной медицинской практике эти изменения вряд ли обратят на себя внимание врача, во время обследования с помощью МРТ ищут серьезные повреждения сосудов, а созданные исследователями модели фиксируют более тонкие изменения, которые, сами по себе, не несут острой угрозы здоровью. Но они сигнализируют о том, что некие патологические процессы уже затронули систему кровоснабжения мозга и в будущем могут вылиться в серьезные проблемы.
Специалисты из ИЦиГ и ИГиЛ, задействованные в этом исследовании, продолжают изучать, как диабет и вызванная им гипергликемия влияют на мозг и его кровеносную систему. Известно, что у пациентов с диабетом I типа выше риск развития инсультов, когнитивных нарушений. Причем, часто это происходит (в отличие от диабета II типа) в возрасте 30—40 лет, поскольку само заболевание начинается раньше, в подростковом возрасте. И большая часть этих проблем начинается с незначительных (и часто не замечаемых) изменений кровотока, которые фиксируют созданные учеными модели.
Следовательно, нужен набор неких маркеров, который показывал бы эти изменения на ранней стадии, пока они не привели к существенным повреждениям сосудов, и позволял своевременно скорректировать лечение. В ИЦиГ надеются, что проведенное исследование станет шагом к формированию более точных и тонких методов отслеживания изменений в головном мозге таких пациентов.
Пресс-служба ИЦиГ СО РАН
