Новая клеточная терапия поможет улучшить память и предотвратить эпилепсию после черепно-мозговых травм

Группа исследователей Калифорнийского университета разработала революционную клеточную терапию для улучшения памяти и предотвращения эпилептических приступов после черепно-мозговых травм. Деталями своей работы они поделились в статье, на днях опубликованной в авторитетном научном журнале Nature Communications.

Ежегодно около двух миллионов американцев получают травматические повреждения мозга, что приводит к гибели клеток и воспалению в мозге. После черепно-мозговой травмы люди часто страдают от потери памяти и подвержены риску развития эпилепсии.

В ходе исследования ученые трансплантировали эмбриональные клетки-предшественники, способные генерировать ингибирующие интернейроны (или промежуточные нейроны), особый тип нервных клеток, которые регулируют деятельность нейронных цепей, мышам с травматическим повреждением мозга. Пересаживали их в гиппокамп, область мозга, отвечающую за обучение и память.

Исследователи обнаружили, что трансплантированные нейроны мигрировали в травмированный участок, где они образовывали новые связи с поврежденными клетками головного мозга и благополучно функционировали в течение длительного времени. В течение месяца после лечения у грызунов наблюдались признаки улучшения памяти: так, они оказались способны отличать коробку, в которой испытывали неприятные ощущения, от той, где у них не было негативного опыта. Делали они это так же хорошо, как и их сородичи, никогда не получавшие черепно-мозговые травмы. Клеточные трансплантаты, кроме того, предотвратили развитие у мышей эпилепсии, в то время как у более чем половины грызунов, которые не получили новое лечение, болезнь развилась.

«Ингибирующие интернейроны отвечают за многие аспекты памяти, и, будучи очень уязвимыми, именно они чаще всего погибают в результате черепно-мозговой травмы, – говорит доцент кафедры анатомии и нейробиологии Медицинской школы Калифорнийского университета Роберт Хант, руководивший исследованием. – И, хотя не в наших силах предотвратить гибель нейронов, было здорово обнаружить, что мы можем заменить их и восстановить их цепи»

Это не первый случай, когда доктор Хант и его команда используют метод трансплантации интернейронов для восстановления памяти у мышей. В 2018 году ученые применила аналогичный подход, реализованный таким же способом, но для новорожденных мышей, чтобы улучшить память грызунов с генетическим заболеванием.

Уже тогда этот был большим прогрессом для исследователей. «Ученые уже давно предпринимают попытки найти способ регенерировать нейроны, которые отмирают вследствие травматического повреждения мозга», – отмечает доктор Хант.  Но часто трансплантированные клетки не выживают или оказываются не способными мигрировать или превращаться в полноценно функционирующие нейроны».

Чтобы дополнительно проверить свои наблюдения, доктор Хант и его команда подавили активность трансплантированных нейронов с помощью лекарства, что привело к возобновлению проблем с памятью у мышей. «Было интересно наблюдать, как проблемы с памятью у животных возвращаются после того, как мы подавили активность трансплантированных клеток, потому что это показало, что именно новые нейроны были главной причиной улучшения памяти», – говорит один из исследователей Биньяо Чжу.

В настоящее время вариантов лечения для людей, получивших травматическое повреждение мозга, не существует. Если результаты, полученные на мышах, удастся повторить на людях, это будет иметь огромное значение для пациентов. Следующий шаг – создать интернейроны из человеческих стволовых клеток. «До сих пор никому не удавалось создать такие же типы нейронов из плюрипотентных стволовых клеток человека», – отмечает доктор Хант. – Но думаю, мы близки к тому, чтобы стать первыми».