Ученые придумали, как предотвратить инсульт

CC BY-SA 4.0 / Irfansevket2905 / Инсульт, архивное фото
Инсульт, архивное фото - Sputnik Таджикистан
Подписаться на
Yandex newsTelegram
Ученые бьют тревогу: все больше людей в мире страдают от инсульта — нарушения кровообращения, при котором наступает кислородное голодание

ДУШАНБЕ, 18 июл - Sputnik. Российские биологи придумали, как помочь мозгу справиться с последствиями кислородного голода и инсульта. Изучив механизм гибели клеток, когда заболевание только развивается, ученые поняли, какие процессы в итоге приводят к удару.

О перспективах этого исследования РИА Новости рассказал один из его участников, кандидат биологических наук Егор Туровский из Института биофизики клетки РАН (Пущино).

Медицинская каталка в больнице, архивное фото - Sputnik Таджикистан
Ученые назвали факторы риска развития инсульта у мужчин и женщин

Что происходит в мозге при гипоксии

Все больше людей в мире страдают от инсульта — нарушения кровообращения, при котором наступает кислородное голодание, или гипоксия мозга. Если вовремя не начать лечение, человек может стать инвалидом, прикованным к постели или даже погибнуть.

Мозг — самый большой потребитель кислорода среди других органов тела, потому что постоянно выполняет огромное количество функций. Его клетки — нейроны и астроциты — наиболее чувствительны к гипоксии. Нет кислорода — нет энергии для нейронов, а значит, возникает угроза их гибели.

В России начнут производить лекарства от инфаркта и инсульта

При дефиците кислорода нейроны выделяют глутамат, скапливающийся во внеклеточном пространстве. При этом в нейронах подскакивает уровень содержания ионов кальция, складывается опасная ситуация, которая на этом этапе еще обратима: нейроны можно спасти.

Если же гипоксия сохраняется, наступает вторая фаза — глобальная: нейроны усиленно производят глутамат, концентрация кальция растет неуправляемо, нейроны гибнут.
Это сопровождается воспалительными процессами.

Ученые обнаружили ген инсульта

В очаг поражения проникают моноциты — белые кровяные клетки — и вырабатывают различные спасительные вещества. На втором этапе тормозная система мозга, сдерживающая химическую активность в нейронах, отказывает.

Дело в том, что ее клетки (ГАМКергические нейроны) при гипоксии гибнут первыми. Это обнаружили в 2013 году ученые из лаборатории внутриклеточной сигнализации Института биофизики клетки РАН, где работают Егор и Мария Туровские.

"Без этих нейронов сеть мозга — как машина без тормозов, только педаль газа действует", — приводит сравнение Егор Туровский.

Как спасти нейроны от гибели

Надо было понять, как защитить ГАМКергические нейроны при ишемии мозга — уменьшении кровоснабжения. ГАМК — это гамма-аминомасляная кислота, сигнальная молекула, которой обмениваются эти клетки.

Ученые выяснили, как надо питаться для снижения риска инфаркта

Выполнив ряд опытов на культурах клеток мозга крыс, исследователи подробно изучили защитный эффект интерлейкина 10 — соединения, которое производят иммунные клетки моноциты, чтобы бороться с воспалительным процессом.
"Это сильный нейропротектор. Он действует через рецепторы на нейроны и астроциты, защищает их от воспаления. Иммунные клетки дают его в ограниченных количествах, поэтому мы решили, что можно добавить извне", — рассказывает биолог.

Президент Узбекистана Ислам Каримов. Архивное фото - Sputnik Таджикистан
Знаменитые политики, которых сразил инсульт

Интерлейкин 10 получают в научных лабораториях из культур генно-модифицированных клеток человека, а это всегда дорого.
"Мы подумали, хорошо бы найти что-то подешевле. Добавляли различные компоненты и обнаружили, что некоторые усиливают его действие", — продолжает ученый.

Один из таких компонентов — дигидрокверцетин. Это природный растительный флавоноид, извлекаемый из пней сибирской и даурской лиственниц. Продается как БАД с антиоксидантным эффектом.

"Дигидрокверцетин подавляет экспрессию NMDA- и AMPA-рецепторов. Их становится меньше, и сокращается вход ионов кальция в нейроны при ишемии", — поясняет Туровский.

Кроме того, изучили антиоксидантный эффект этого вещества, то есть способность связывать свободные радикалы кислорода, повреждающие ГАМКергические нейроны.
Эффективность интерлейкина 10 повышает еще одна добавка — агонист альфа-2 адренорецепторов.

Эти молекулы способствуют снижению артериального давления, но на уровне клеток мозга, как выяснили ученые, обладают комплексным действием и активируют экспрессию защитных белков.

Таблетки, архивное фото - Sputnik Таджикистан
В России начнут производить лекарства от инфаркта и инсульта

Четвертый компонент Туровский не называет. Это ноу-хау научной группы, которое предстоит запатентовать. Без этого коммерциализация разработки невозможна. Затем придется искать финансирование, чтобы исследовать всю нейропротекторную композицию на животных, убедиться в отсутствии побочных эффектов. Только потом речь пойдет о клинических испытаниях.

Есть метод — есть признание

Егор Туровский с супругой Марией приехали в Пущино из Мурманска после окончания педагогического университета. Их тянуло к фундаментальной науке, поэтому они поступили в магистратуру ПущГЕНИ и занялись нейробиологией. Это научное направление очень актуально и хорошо финансируется во всем мире.

"Нас интересуют механизмы повреждения и выживания клеток мозга, какие рецепторы, сигнальные пути активируются при ишемии, какие сигнальные каскады необходимо запустить для формирования устойчивости к гипоксии и ишемии", — отмечает Туровский.

В лаборатории внутриклеточной сигнализации, где работали магистранты, поставили задачу: разработать микроскопический метод регистрации воздействия ишемии на клетки мозга. Мария Туровская с этой задачей справилась, что открыло ей путь в большую науку.

Сон - Sputnik Таджикистан
Долгий сон увеличивает риск возникновения инсульта

На этом пути ученые сделали ряд фундаментальных открытий. Одно из них касается астроцитов — клеток глии, окружающей нейроны. Вместе с коллегами из отдела нейронаук, физиологии и фармакологии Университетского колледжа Лондона, где Туровские работали под руководством профессора Александра Гурина, они обнаружили, что астроциты чутко реагируют на дефицит кислорода.

"Когда в стволе мозга происходит малейшее снижение уровня кислорода, первыми откликаются астроциты и посылают сигнал к нейронам, а оттуда — в дыхательные центры", — уточняет ученый.

Изучая мозг мышей в покое и при физических нагрузках, Туровские установили, что у животных меняется ритм дыхания: промежуток между выдохом и вдохом удлиняется. Этим, как оказалось, управляют "кислородные сенсоры" мозга — астроциты. Результаты исследования опубликованы в 2018 году в Nature Communications.

Лента новостей
0