Исследователи Медицинской школы Университета Вирджинии обнаружили ранее неизвестный процесс восстановления в мозге, который, как они надеются, может быть использован и улучшен для лечения травм головного мозга, связанных с припадками.

Обычные препараты, предотвращающие судороги, не действуют примерно для трети пациентов с эпилепсией, поэтому крайне необходимы новые и более эффективные методы лечения таких травм головного мозга. Открытие UVA определяет потенциальный путь, вдохновленный естественной иммунной реакцией мозга.

Используя мощную визуализацию, исследователи впервые смогли увидеть, что иммунные клетки, называемые микроглией, не просто удаляют поврежденный материал после экспериментальных припадков, но на самом деле, по-видимому, заживляют поврежденные нейроны.

“Растет общая поддержка идеи о том, что микроглию можно использовать для облегчения приступов, но прямых, визуализированных доказательств того, как они могли бы это сделать, не хватает”, – сказал исследователь Укпонг Б. Eyo Отдела неврологии UVA, Института мозга UVA и Центра иммунологии мозга и глии UVA, или BIG. “Наши результаты показывают, что микроглия может не просто очищать от мусора, но и обеспечивать структурную поддержку целостности нейронов, что может иметь последствия даже за пределами эпилепсии и эпилепсии.”

Удивительная реакция на припадки

Новые результаты получены в результате сотрудничества ученых из UVA, клиники Майо и Университета Ратгерса. Они использовали передовую технику визуализации, называемую двухфотонной микроскопией, для изучения того, что происходило в мозге лабораторных мышей после тяжелых припадков. То, что они увидели, было странным и неожиданным.

Вместо того чтобы просто убирать мусор, микроглия начала формировать мешочки. Эти мешочки не поглощали поврежденный материал, как это делают многие иммунные клетки. Вместо этого они начали склоняться к опухшим дендритам—ветвям нервных клеток, которые передают нервные импульсы. Ученые поняли, что они не удалялись, а, казалось, исцелялись.

Эти странные маленькие мешочки—ученые назвали их “мешочками для микроглиального процесса”—торчали там часами. Они часто уменьшались, но они явно делали что-то полезное, потому что дендриты, на которые они нацеливались, в конечном итоге выглядели лучше и здоровее, чем те, на которые они не обращали внимания.

“Мы не обнаружили, что микроглия” поедает “нейрональные элементы в этом контексте”, – сказал Эйо. “Скорее, мы увидели сильную корреляцию между этими взаимодействиями и структурным разрешением поврежденных нейронов, что наводит на мысль о процессе “заживления”.”

Новое понимание иммунного ответа мозга указывает ученым на многообещающие новые направления. “Хотя эти результаты являются захватывающими, еще многое предстоит сделать в связи с ними. Например, точные механизмы, регулирующие эти взаимодействия, еще предстоит определить. Более того, в настоящее время функция” исцеления “предлагается на основе корреляционных результатов, и требуются более точные исследования, чтобы подтвердить природу “исцеления””, – сказал Эйо. “Если на эти вопросы можно будет ответить, они послужат обоснованием для разработки подходов к совершенствованию этого процесса … в контексте изъятия.”

Эйо уже получил два гранта на общую сумму почти 5 миллионов долларов от Национальных институтов здравоохранения для продолжения своего исследования микроглии. Финансирование позволит ему изучить, как иммунные клетки помогают регулировать функцию сосудов, что может быть важно при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, и их роль в нарушениях гиперактивности мозга, таких как лихорадочные припадки, которые могут спровоцировать эпилепсию.

“С помощью этого нового финансирования мы стремимся прояснить роль микроглии в судорожных расстройствах и сосудистой функции”, – сказал он. “Постоянные инвестиции UVA в исследования в области нейробиологии обеспечивают подходящее место для исследований нашей лаборатории.”