Новая технология предотвращения гибели нейронов в результате инсульта
Существует два вида инсульта: ишемический и геморрагический. Ишемический инсульт возникает, когда образуется сгусток крови и перекрывает кровоснабжение мозга. В результате кровь перестает снабжаться кислородом и питательными веществами. Геморрагический инсульт возникает, когда лопается кровеносный сосуд и кровь просачивается в мозг.
Несмотря на широкое распространение последствий инсульта, до сих пор не существует эффективного лечения. Ликсия Юэ, доцент кафедры клеточной биологии Медицинской школы Университета Конна, сделала открытие, которое может изменить ситуацию.
В нашем мозге есть рецепторы, известные как NMDA-рецепторы. Они играют роль в памяти и множестве физиологических функций. Однако эти рецепторы также играют ключевую роль в гибели клеток мозга (нейронов) во время инсульта, вызывая долгосрочные повреждения или смерть. При активации во время инсульта эти рецепторы пропускают через себя избыточное количество ионов кальция, которые наводняют клетки и повреждают или убивают их.
Учитывая критическую роль NMDA-рецепторов в гибели нейронов во время инсульта, они уже 50 лет без особого успеха являются мишенью для лечения инсульта. Эти усилия зашли в тупик, потому что блокирование этого рецептора имеет серьезные побочные эффекты.
"Этот рецептор выполняет множество физиологических функций", - говорит Юэ. "Поэтому, когда он блокируется, это влияет на наше физиологическое функционирование"
Прорывным открытием Юэ стало то, что повреждение при инсульте происходит именно тогда, когда ионный канал под названием TRPM2 взаимодействует с NMDA-рецепторами в условиях окислительного стресса, возникающего во время инсульта. Она определила короткую (длиной в 16 аминокислот) последовательность в TRPM2, которая отвечает за взаимодействие, приводящее к гибели нейронов.
Очень важно, что TRPM2 и NMDA-рецепторы не взаимодействуют в нормальных условиях, что означает, что подход Юэ позволяет избежать рисков, связанных с предыдущими попытками полностью блокировать NMDA-рецепторы.
"Мишень, которую мы идентифицировали, очень уникальна", - говорит Юэ. "Механизм очень специфичен"
Юэ создал пептид, который имитирует последовательность TRPM2, связывающуюся с NMDA-рецептором, и таким образом нарушает взаимодействие между TRPM2 и NMDA-рецепторами. Этот разрушающий пептид может быть введен сразу после инсульта. Цель этого подхода - уменьшить количество нейронов, которые погибают, за счет нарушения взаимодействия между TRPM2 и NMDA-рецепторами.
Работа Юэ была сосредоточена на ишемическом инсульте, который составляет 85% всех инсультов. Чтобы проверить эффективность препарата, Пенгю Зонг, аспирант в группе Юэ и первый автор статьи, провел испытание in-vivo на мышах, результаты которого были недавно опубликованы в журнале Neuron.
После инсульта Юэ и ее команда ввели мышам пептид через два часа после инсульта. Этот промежуток времени был разработан для того, чтобы имитировать задержку, которая может возникнуть у человека между инсультом и тем, как он попадет в больницу, а также для того, чтобы погибло достаточное количество нейронов для проведения полезных сравнений.
Они продолжали делать инъекции каждые 12 часов в течение семи дней. Такой подход надежно покрывает потенциальное воздействие отсроченной гибели нейронов, которая, как правило, происходит примерно через три дня после инсульта. Пептид Юэ эффективно блокировал взаимодействие между NMDA-рецепторами и TRPM2 после инсульта в мышиных моделях. Юэ и ее команда наблюдали значительное уменьшение повреждения мозга с 37% до 18-19% при введении пептида.
Следующими шагами для этой технологии будет определение идеальной дозировки и интервалов между введениями. Юэ говорит, что они также попытаются оценить, как долго после инсульта это лечение может быть эффективным.
