Исследователи из Бостонской детской больницы (Boston Children’s Hospital), США, путем множества экспериментов создали комбинацию из 3 гормонов, которая способна восстановить целостность моторных нейронов после повреждения. Результаты работы опубликованы в журнале «Neuron».
В предыдущих экспериментах при помощи электростимуляции поврежденной части спинного мозга и инъекции стволовых клеток ученые смогли добиться лишь частичного восстановления подвижности конечностей после травмы позвоночника в опытах на грызунах. Эти процедуры не возвращали мышам полный контроль над конечностями — животные могли совершать только рефлекторные движения, без осознанного контроля. Как считают ученые, это происходит из-за того, что инъекции не приводили к восстановлению так называемых кортикальных аксонов — нервных окончаний, соединяющих центры контроля движения головного мозга со спинным.
Вскоре американские ученые-коллеги фактически случайно открыли первый действенный способ достичь полного восстановления подвижности тела, экспериментируя с различными гормонами и сигнальными молекулами, которые управляют ростом окончаний нейронов в здоровой нервной системе людей и других млекопитающих.
Как рассказал руководитель исследования Чжиган Хэ (Zhigang He), идея пришла в голову ученым в ходе наблюдений за восстановлением зрения у мышей. Оказалось, что при повреждении клетки глаз выделяют несколько белков, которые заставляют нервные клетки регенерировать и формировать новые окончания и соединяться с сохранившимися рецепторами сетчатки, что приводило к частичному или полному восстановлению зрения. Это натолкнуло ученых на мысль, что нейроны спинного или даже головного мозга можно заставить формировать новые связи, если насильно «включить» гены IGF1 и OPN, отвечающие за производство этих молекул.
Вскоре биологи создали специальный ретровирус, который производил подобную операцию, и проверили его функцию на поврежденном спинном мозге мышей. Оказалось, что комбинация этого вируса и синтетического гормона 4-AP-3, стимулирующего рост нервных окончаний, заметно ускорила и улучшила восстановление после травмы. Спустя 3 мес после инъекции мыши уже совершали не только рефлекторные движения, но и могли осознанно контролировать движения своих конечностей.
При этом без добавления 4-AP-3 к вирусу мыши не приобретали способности осознанно управлять движением ног, и новые связи между их спинным мозгом и корой головного мозга не формировались.
Ученые считают, что дальнейшие исследования помогут понять, как именно эти белки и взаимодействующий с ними гормон восстанавливают поврежденные нейроны. Полученные данные помогут создать эффективное лекарственное средство для лечения параличей у людей, перенесших инсульт или травму спинного мозга.
