Иглистые мыши способны восстанавливать поврежденный спинной мозг Екатерина Грачева

Кора головного мозга лечение

В Сарклиник применяются авторские методы восстановления работы коры головного мозга. Лечение коры головного мозга в России у взрослых, подростков, детей, лечение коры больших полушарий головного мозга в Саратове у мальчиков и девочек, парней и девушек, мужчин и женщин позволяет восстановить утраченные функции. У детей активизируется развитие коры головного мозга, центры головного мозга. У взрослых и детей лечится атрофия и субатрофия коры головного мозга, нарушение коры, торможение в коре, возбуждение в коре, повреждение коры, изменения в коре, болит кора, сужение сосудов, плохое кровоснабжение, раздражение и дисфункция коры, органическое поражение, инсульт, отслоение, повреждение, диффузные изменения, диффузная ирритация, отмирание, недоразвитие, разрушение, болезни, перинатальная энцефалопатия и постреанимационная энцефалопатия, детский церебральный паралич, минимальная мозговая дисфункция, задержка речевого развития, задержка психомоторного развития, ЗРР ЗПМР, родовая травма. Клетки, нейроны коры восстанавливают свою работу, происходит восстановление структуры и функции. Структура и активность коры головного мозга восстанавливается, полипептиды и их содержание приходят в норму, кора и подкорка начинают работать. У детей происходит адекватное возрасту созревание коры больших полушарий головного мозга. К сожалению, при определенных патологических состояниях происходить смерть, гибель клеток коры головного мозга, в этом случае восстановить работу коры не удается. На сайте sarclinic.ru Вы можете задать онлайн бесплатно вопрос доктору Если кора головного мозга пострадала, то при правильном и адекватном лечении есть возможность восстановления ее функций.

Запись на консультации.

Имеются противопоказания. Необходима консультация специалиста.

Текст: SARCLINIC | Sarclinic.com \ Sаrlinic.ru Фото: MedusArt / Фотобанк Фотодженика / photogenica.ru Люди, изображенные на фото, — модели, не страдают от описанных заболеваний и/или все совпадения исключены.

Лечебная тактика

Лечение органических повреждений головного мозга может быть самым разнообразным и зависит от патогенетического механизма развития повреждения и непосредственной причины.

Лечение органического поражения головного мозга может быть хирургическим и консервативным. Например, развитие высокого внутричерепного давления, которое представляет угрозу жизнедеятельности можно лечить и хирургическим, и консервативным путём. Хирургическое лечение – наложение трепанационного отверстия для декомпрессии головного мозга применимо при формировании выраженной гематомы при травме или геморрагическом инсульте, а консервативная терапия возможна при умеренном увеличении внутричерепного давления без дислокации головного мозга. Для консервативной терапии применяют мочегонные препараты вызывающие форсированный диурез, позволяющие быстро ликвидировать отёки.

Лечение атеросклероза церебральных артерий также может быть как хирургическим, так и консервативным. Хирургическое – проведение ангиографии с установкой стентов расширяющих просвет артерий. Консервативное – антитромботическая терапия и коррекция дислепидемии.

Мифы и спекуляции

Фото: Aaron L. Berkowitz et al., NEJM
Гистологический образец новообразования, взятый у Джимма Гэсса

Во всем мире множество клиник предлагают лечение стволовыми клетками. И такие предложения надо очень внимательно проверять. 

В 2009 году история американца Джимма Гэсса всколыхнула научный мир. При обследовании в его теле обнаружили огромное новообразование, но не раковое, а гигантское бесформенное скопление клеток… другого человека! Оказалось, что ранее мужчина проходил терапию стволовыми клетками. Ученым все сразу стало понятно. Дело в том, что стволовые клетки, если их ввести в кровоток, не могут самостоятельно найти пораженное место и вылечить его. Для этого нужно подготовить условия. В противном случае они будут просто гулять по кровяной системе, и в результате, как в данном случае, скопятся в одном месте.  

Именно поэтому сегодня исследования и эксперименты с использованием стволовых клеток во многих странах находятся под строжайшим контролем. 

Тем не менее, клеточные технологии постепенно становятся одним из главных инструментов медиков. Стволовые клетки уже успешно применяются при лечении более сотни серьезных недугов — онкологических заболеваний крови, при лечении сосудов, кожных заболеваний, дистрофии сетчатки глаза. 

Мы живем в эпоху открытий. И, возможно, человечество в скором времени забудет об институте донорства. А все нужные для трансплантации органы будет выращивать в пробирке из собственных клеток пациента или печатать. 

В статье использованы данные программы «Большой скачок» телеканала «Наука».

2.Исследование костного мозга

К сожалению, количество стволовых клеток в костном мозге человека ограничено и не может восполняться. Однако их вполне хватает на всю жизнь, если мозг остаётся здоровым.

При нарушениях в составе крови и подозрении на заболевания самого костного мозга проводится глубокое исследование состава красного костного вещества. Забор материала на анализ производится путём пункции при помощи короткой толстой иглы. Прокол у взрослых делается в области грудины, у детей — в бедренной кости или пятке. Процедура эта достаточно болезненная, хотя и безопасная (применяется местная анестезия). Исследование костного мозга всегда назначается при лейкозах, менингите, подозрении на гематологические заболевания. Исследование материала нужно проводить достаточно быстро, только в этом случае результат будет достоверным и информативным.

Что такое спинной мозг

Спинной мозг вместе с головным является частью центральной нервной системы человеческого организма. Оба они начинают формироваться еще на ранних стадиях развития эмбриона. Примерно на 20 день беременности на тельце эмбриона образуются некие складки, которые в итоге превратятся в то, что специалисты называют нервной трубкой плода. Она представляет собой зачаток будущей центральной нервной системы. В ходе развития трубки ее передняя часть превратится в головной мозг, а задняя послужит основой для создания спинного.

Структуру и роль спинного мозга человечество изучает со времен античности. К примеру, древнегреческий медик Гален исследовал ЦНС животных и гладиаторов, анализируя как разные виды травм влияют на функциональность организма. Современные ученые уже точно знают, что спинной мозг – это пучок нервных волокон цилиндрической формы, который связан с головным мозгом и проходит через позвоночник от шеи до нижней части спины. Также ученым известно, что в теле взрослого человека этот орган может достигать 40-45 см в длину, 1-1,5 см в ширину и весить около 35 г. Он имеет форму толстостенной трубки с узким каналом внутри, несколько сплющенную в передне-заднем направлении, расположенную внутри позвоночного канала, которая разделена на сегменты (они соответствуют отделам позвоночника):

• 7 шейных;
• 12 грудных;
• 5 поясничных;
• 5 крестцовых;
• 3-4-копчиковых.

Что интересно, в теле взрослого спинной мозг занимает не всю полость позвоночного канала, а только около 2/3 его длины. Эту особенность специалисты объясняют тем, что позвоночный столб растет быстрее, чем спинной мозг, поэтому по мере роста человека эта часть ЦНС занимает все меньше места в позвоночном канале. То есть в теле взрослых спинной мозг в нижней его части доходит только до первых поясничных позвонков.

Спинной мозг покрыт тремя мозговыми (защитными) оболочками. Первая, расположенная ближе всего к спинномозговому веществу (внутренняя), называется мягкой оболочкой спинного мозга. Она состоит из сети сосудов, которые отвечают за кровоснабжение мозга. Поверх нее располагается средняя арахноидальная оболочка, под которой содержится спинномозговая жидкость – ликвор. Кстати, когда делают пункцию спинного мозга, то на анализ берут как раз ликвор, то есть иглой проникают в пространство между внутренней и средней оболочками. Самая верхняя (наружная) оболочка – твердая. Она защищает нервные корешки, идущие к межпозвоночным отверстиям.

Если спинной мозг разрезать поперек, то можно увидеть, что его трубка имеет овальную, почти круглую форму. Верхний слой этого органа состоит из белого вещества, под которым содержится серая спинномозговая субстанция. В поперечном разрезе она имеет форму бабочки, от которой вперед, назад и вбок отходят рога серого вещества. В центральной части спинномозговой субстанции располагается промежуточное ядро серого вещества

Эта часть является самой важной. Она отвечает за сбор всей информации и принятие решений об активации той или иной реакции организма

Белое вещество состоит из пучков нервных волокон, которые называются аксонами. Они позволяют разным уровням ЦНС обмениваться импульсами. Известно, что каждый пучок аксонов отличается по специфике передаваемых сигналов. Так, часть из них (восходящие) передают информацию в мозг, в то время как остальные (нисходящие) отвечают за передачу импульсов от мозга к нейронам в разных мышцах и железах, расположенных по всему телу. Аксоны белого вещества покрыты изолирующей миелиновой оболочкой, которая способствует быстрой и свободной передаче импульсов. Миелин имеет беловатый цвет, отсюда и название – белое вещество.

Серая субстанция спинного мозга образуется из нервных клеток и их разветвленных отростков – дендритов. Эта субстанция отвечает за восприятие и обработку информации. К примеру, если говорить о головном мозге, то именно серое вещество в нем наделяет человека способностью думать. Если говорить о спинном, то рога серого вещества также обрабатывают разные информационные посылы организма. Причем каждому рогу отведена собственная функция.

1.Костный мозг

Костный мозг не имеет прямого отношения к нервной системе человека

Однако важность его настолько велика, что отразилась в названии. Внутреннее содержимое костей — это жизненно важный орган, называемый «мозгом», что подчёркивает высокую функциональную значимость костного вещества

Как известно, работа всего организма организована таким образом, что необходим постоянный обмен веществами между всеми частями тела, органами и тканями. Эту функцию выполняет кровь. Именно в костном мозге происходит постоянное обновление компонентов крови — процесс образования новых кровяных телец трёх видов: эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Вторая уникальная характеристика костного мозга — это наличие в его составе стволовых клеток, способных превращаться в клетки любого органа или любой ткани, присущей данному организму. Эта особенность в настоящее время активно изучается и используется в самых инновационных методиках лечения заболеваний, до недавнего времени считавшихся неизлечимыми (в первую очередь, онкологических).

Вес тканей костного мозга во всём организме — около трёх килограмм. Больше всего их в костях таза, грудины, рёбрах, черепе и позвоночнике. Ткань представляет собой мягкую губчатую субстанцию. Содержимое костей — это два вида костного мозга: красный и жёлтый. Красный костный мозг несёт всю функциональную нагрузку по синтезу крови. Желтый — это вспомогательное вещество. Ткань костного мозга функционально очень лабильна и отзывается усилением выработки тех или иных компонентов крови в ответ на происходящие в организме процессы (инфекции, кровотечения, соматические нарушения). Печень, селезёнка и лимфатические узлы — это вспомогательные органы кроветворения, также участвующие в поддержании оптимального состава крови.

Органы в «пробирке»

Эмбриональные стволовые клетки способны формировать более 350-ти клеток костей, кожи, мозга и других органов. Но где их взять? 

Настоящей сенсацией стали в 2006 году лабораторные исследования японского ученого Cинья Яманака, доказавшего, что можно взять любую клетку взрослого человека и путем генного перепрограммирования вернуть ее в состояние эмбриональной. 

Российские ученые не отстают. Так, в московском медико-стоматологическом университете смогли вырастить из стволовых клеток …зубы. Для этого исследователи использовали стволовые клетки кожи и мезенхимальные — из жировой ткани и пульпы зубов. Первыми пациентами, у которых из подсаженных зачатков выросли искусственные зубы и на сколы старых зубов наросла эмаль, стали мыши. Приживаемость — почти 100%. 

Следующий этап — адаптация технологии для человека и поиск решения, как вырастить зуб необходимого вида, например, передний резец или моляр.

Параллельно российские ученые работают над проблемой алопеции. Они уже научились конструировать в пробирке волосяной фолликул для дальнейшей пересадки человеку обратно. Но в экспериментах, опять-таки на грызунах, столкнулись с неожиданной проблемой — пересаженные в холку лысым мышкам волосы выросли густым пучком, но в разных направлениях, куда им вздумается, и даже прорастали вовнутрь. И тут нашлись принципиально новые подходы — клонировать, мультиплицировать волосы для пересадки в поредевшие места или пересаживать даже не готовые луковицы, а их клетки, и давать фолликулам образовываться самим. К сожалению, применение этого метода возможно только, если хоть что-то от собственных волос осталось. 

Другие статьи по теме:

• Профилактика инсульта
• Комплексные программы обследования
• Выездные консультации и исследования
• Головная боль
• Болезнь Паркинсона, паркинсонизм и другие экстрапирамидные патологии
• Методы диагностики

*Материалы, размещенные на данной странице, носят информационный характер и предназначены для образовательных целей. Посетители сайта не должны использовать их в качестве медицинских рекомендаций. Определение диагноза и выбор методики лечения остается исключительной прерогативой вашего лечащего врача! Клинический Институт Мозга не несёт ответственности за возможные негативные последствия, возникшие в результате использования информации, размещенной на сайте neuro-ural.ru.

3.Заболевания костного мозга

Все заболевания костного мозга относятся к тяжёлым, поскольку несут серьёзную угрозу жизни. Нарушения в составе крови снижают способность организма адекватно реагировать на угрозы, приходящие извне; усложняется поддержание внутренней стабильности организма; нарушается продуктивность происходящих процессов; возникает дефицит или чрезмерное накопление определённых веществ в органах и тканях; угнетаются иммунные и нервно-психические реакции.

По симптоматике и характеру нарушений выделяют основные заболевания костного мозга:

Апластическая анемия диагностируется, если происходит прекращение функционирования стволовых клеток. Поскольку они не обладают способностью к восстановлению и воспроизводству самих себя, позднее выявление этого заболевания очень опасно. Со временем красный костный мозг полностью замещается жировыми тканями. Причиной такого опасного заболевания, как правило, являются паразиты. Продукты жизнедеятельности гельминтов приводят к интоксикации, угнетающей стволовые клетки костного мозга; Железодефицитная анемия возникает при остром дефиците железа в организме. Причиной такого состояния могут стать большие кровопотери, плохое питание, а также болезни желудочно-кишечного тракта, при которых железо не усваивается, даже если пища разнообразна и включает железосодержащие продукты (яблоки, мясо, яйца, рыбу, печень, ягоды); Лучевая болезнь. Заболевание возникает в результате облучениями большими дозами радиоактивного и иных опасных излучений. Стволовые клетки мозга подвергаются столь серьёзному разрушительному воздействию, что это может стать началом опаснейших трудноизлечимых заболеваний. Экстренные меры здесь должны быть направлены на нейтрализацию воздействия и выведение из организма радиоактивных веществ; Острый лейкоз — нарушение иммунологического контроля над появляющимися время от времени клетками с мутациями. В норме иммунные механизмы вовремя выявляют образование клеток с опасными злокачественными нарушениями и уничтожают их, не давая возможности приступить к самовоспроизводству. Если появляются достаточно устойчивые раковые клетки или их образование под действием каких-то факторов слишком ускоряется, иммунные механизмы не справляются и позволяют клеткам-мутантам начать бесконтрольный рост и размножение. В результате здоровые клетки крови и костного мозга постепенно вытесняются больными, что очень опасно. Происходят нарушения во всех процессах жизнедеятельности, поскольку кровь уже не может в полной мере выполнять свои функции. Лишь своевременная диагностика и лечение дают больному шанс на выздоровление.

Костный мозг — это жизненно важный орган. Любые нарушения в его работе несут серьезную угрозу для всего организма. При малейшем подозрении на заболевание костного мозга нельзя медлить с обращением к врачу, поскольку чаще всего прогноз для таких больных напрямую зависит от стадии заболевания, на которой начато лечение.

Пассивные движения для восстановления двигательных функций

​​Травма спинного мозга нарушает связь между головным мозгом и спинным мозгом. В результате чего теряется контроль над частью тела, расположенной ниже повреждения.

«После травмы спинного мозга нарушенные нейронные пути больше не могут давать достаточно сильные сигналы к сетям позвоночника ниже травмы, часто приводя к постоянным и серьезным двигательным нарушениям», — объясняет проф. Ая Такеока.

В ее лаборатории изучаются механизмы моторного обучения и контроля, в том числе то, как моторные функции восстанавливаются после травм. 

«Неполные повреждения, когда разрушена только часть нейрональных связей, часто выздоравливают спонтанно», — добавляет Такеока. «И теперь мы знаем, что активация очень специфического типа сенсорной обратной связи через пассивные движения играет решающую роль во время реабилитационного обучения, способствуя формированию обходных нервных контуров. Более подробное понимание этого процесса может помочь нам разработать максимально эффективные стратегии реабилитации для пациентов с повреждениями спинного мозга».

Биопринтер — наше будущее?

А как выращивать более сложные, чем зубы и волосы, органы? Пока сосуды и органы, состоящие из различных типов тканей, вырастить в пробирке невозможно. Так появился метод биопечати.  

На 3D принтере стало возможным печатать не только чехлы для телефонов и бытовую технику, но и органы. К примеру, биопечатная щитовидная железа отлично прижилась в теле мыши и даже через несколько месяцев уровень гормонов зверька остался в норме. Это стало возможном благодаря специальным биочернилам, которые состоят из сфероидов — микроскопических шариков, в основе которых тысячи стволовых клеток нужной специализации. 

Упрощенно суть биопечати выглядит так. Из кирпичиков-сфероидов, наполненных стволовыми клетками нужного типа, принтер выкладывает слои. Цементом служит гидрогель. Слои чередуются. В зависимости от того, какую функцию будет выполнять орган, специалисты по биопринтингу решают, нужно ли сохранить биологическую форму, или достаточно оставить лишь функцию. С примером щитовидной железы важна не форма, а внутренняя структура. А если дело касается сосудов или части трахеи, то здесь форма предопределена индивидуальными анатомическими особенностями, поэтому за основу 3D-модели берут, к примеру, файл компьютерной томограммы. 

Конечно, квадратные почки и треугольное сердце вряд ли кому-нибудь нужны. Со временем точность и эффективность биопринтеров вырастет и специалисты научатся создавать точные копии поврежденных органов. Как внутренних, так и внешних. Человечество дождется момента, когда стволовыми клетками можно будет вылечить любой недуг. 

Перспективы открытия для клинического использования

Исследование ученых из Бельгии показало, что проприоцептивная обратная связь важна не только для того, чтобы начать восстановление двигательного аппарата, но также постоянно необходима для поддержания восстановленной двигательной функции. 

Полученные результаты смогут послужить основой для разработки конкретных реабилитационных методик для пациентов с серьезными травмами спинного мозга.

Тот факт, что проприоцептивная обратная связь, особенно ниже места травмы, так важна, говорит о том, что реабилитационное обучение для конкретной задачи, которое подчеркивает такую ​​обратную связь, может максимизировать результаты в реабилитационных клиниках.

Как спинной мозг управляет организмом

Каждый из сегментов спинного мозга управляет функциональностью определенной части тела. Так, сегмент ЦНС, расположенный вдоль шейных позвонков, посылает импульсы затылку, шее и верхним конечностям. Грудные сегменты отвечают за функциональность туловища (грудной клетки, брюшной полости). Поясничная зона ЦНС управляет нижними конечностями, а крестцово-копчиковые сегменты – тазом и внутренними органами, размещенными в этой области.

Взаимосвязь между сегментами спинного мозга и частями тела всегда строго соблюдается. На каждом «этаже» тела от мозга отходят нервные окончания, распределяющиеся по тому участку, которым управляют эти сегменты.

Спинной мозг представляет собой трубку, которая проходит внутри позвоночника, а из межпозвоночных промежутков выходят спинномозговые нервные отростки. Понимая строение этой части ЦНС, становится понятно, насколько опасно для человека малейшее нарушение естественных позиций позвонков. Любое смещение даже одного позвонка может привести к сдавливанию спинномозговых нервов и нарушению взаимодействия между отделами ЦНС и частью тела, за которую отвечает сегмент.

Многие знают, что травмы позвоночника чреваты параличом. Но это не единственная опасность, которая может возникнуть из-за травмы спинного мозга. По большому счету, большинство проблем со здоровьем могут возникать из-за смещения позвонков – даже гастрит или язва. Вот представьте себе, позвонок смещается, пережимает нервное окончание, из-за чего мозг посылает неправильные сигналы в пищеварительную систему и желудочный сок начинает продуцироваться в избытке, разъедая слизистую желудка. Результат – гастрит, а после и язва.

Этапы трансплантации стволовых клеток

Весь процесс пересадки проходит в несколько этапов

Шаг 1: Сбор стволовых клеток

Сбор стволовых клеток в костном мозге обычно проводится в операционной.

• Человеку предоставляется общая или эпидуральная (спинальная) анестезия.
• Врач делает несколько небольших проколов в коже на уровне тазовой кости.
• В этих отверстия к костному мозгу подводится специальная игла, прикрепленная к шприцу.
• Врач всасывает костный мозг и кровь из костей в шприц, пока у него не будет достаточно стволовых клеток для трансплантации. Процедура обычно длится от 1 до 2 часов. Конкретное количество удаленной крови и костного мозга изменяется и зависит от веса донора и концентрации стволовых клеток в костном мозге. У взрослого обычно берут  от 3 до 5% от костного мозга.
• После процедуры врач накладывает повязку к местам проколов.

Донор восстанавливается после анестезии в реанимационной комнате. Медицинская команда наблюдает за любыми признаками кровотечения, боли или других побочных эффектов, вызванных этой процедурой. Донор обычно может покинуть больницу через несколько часов после процедуры. Иногда он должен остаться в больнице на ночь.

Область бедра донора может быть чувствительной в течение нескольких дней. Ему могут назначаться лекарства для облегчения боли.

Пожертвование костного мозга сопряжено с небольшими рисками. Организм обычно заменяет эти клетки через несколько недель. Врач может предложить принимать добавки железа до тех пор, пока количество клеток крови не увеличится.

Иногда донорскую кровь собирают за несколько недель до сбора костного мозга. Он сохраняется и затем возвращается донору после завершения сбора стволовых клеток. Это переливание крови помогает предотвратить анемию.

Шаг 3: Химиотерапия и лучевая терапия

Чтобы увеличить шансы на успех трансплантата, пациент получает химиотерапию, а иногда и высокодозную лучевую терапию. Их цель –  устранить больной костный мозг, уничтожив как можно больше раковых клеток. 

Шаг 4: Трансплантация стволовых клеток

Стволовые клетки вводятся через центральный катетер в кровь реципиента. Они поселяются в костном мозге, где начинают размножаться и развиваться.

Процедура может длиться от 1 до 2 часов. Продолжительность варьируется в зависимости от объема вводимых стволовых клеток. Их количество определяется в зависимости от веса получателя.

Пересадка обычно проводится через 1-3 дня после подготовительного или интенсивного лечения. До вливания стволовых клеток вводят препараты, которые помогают уменьшить побочные эффекты, такие как тошнота, озноб и лихорадка.

Во время инфузии команда специалиста следит за получателем, чтобы вовремя отреагировать в случае возникновения побочных эффектов, таких как озноб, лихорадка.

Если в стволовые клетки был добавлен консервант, у пациента может появиться неприятный запах изо рта и зуд во рту.

День, когда вводят стволовые клетки, обычно считается днем ​​0. Дни, следующие за трансплантацией, нумеруются в порядке возрастания (например, День 1, День 2). Эта система позволяет учесть момент, когда произошли определенные события, такие как появление новых клеток крови или осложнений.

Шаг 5: Медуллярная аплазия

После трансплантации необходимо дождаться восстановления костного мозга. За это время он еще не производит клетки крови.  Это деликатный момент: у вас почти нет иммунной системы (лейкоцитов), а уровень тромбоцитов самый низкий. Поэтому остаются очень высокими риски заражения и кровотечения. Вот почему вы остаетесь изолированными в своей палате. Эта фаза длится от 10 до 15 дней.

Шаг 6: Регенерация костного мозга

Примерно через 15 дней после трансплантации костный мозг восстанавливается и начинает производить клетки крови, включая лейкоциты. Эти новые белые кровяные клетки распознают раковые клетки как ненормальные и устраняют их. Эта фаза регенерации длится от 2 до 3 недель.

Шаг 7: Обследование

Чтобы убедиться, что трансплантация костного клеток прошла успешно и что новые здоровые белые кровяные клетки удалили все раковые клетки, делают анализы крови, пункции костного мозга и пр. исследования.

Механизм восстановления двигательной функции

Проприоцепция — один из типов так называемой соматосенсорной обратной связи. Проприоцептивная связь определяет бессознательное восприятие самостоятельного движения и положения тела через нервные клетки, которые расположены в сухожилиях и способны определять растяжение мышц. 

Чтобы узнать больше о том, где и когда проприоцептивная обратная связь влияет на восстановление движений после травмы, Ая Такеока разработала условный генетический подход для нейтрализации этого типа обратной связи в разных местах и ​​временных точках на мышах. 

Используя эти биологические модели, она продемонстрировала, что проприоцептивная обратная связь ниже, но не выше места повреждения имеет решающее значение для естественной перестройки цепи нервного восприятия и последующего восстановления двигательного аппарата. 

«Мы нашли центральную роль для так называемых проприоцептивных афферентов — нервных волокон, которые передают проприоцептивную информацию обратно в спинной мозг. Эти афференты при травме подвергаются специфическим перестройкам вскоре после повреждения спинного мозга, и без них восстановленная моторная функция не может поддерживаться, даже если образовались обходные контуры», — говорит Такеока. 

Формирование новых нейронов спинного мозга возможно?

Травмы позвоночника часто приводят к нарушениям целостности (смещениям, разрывам) спинного мозга. Результатом таких нарушений становится полная или частичная инвалидность человека из-за паралича или невозможности двигаться и жить полноценной жизнью.

Группа ученых из Университета Техаса, работающих в области клеточной инженерии и регенеративной медицины провели серию успешных экспериментов на животных моделях, в результате которых удалось вызвать формирования новых нейронов спинного мозга взамен поврежденных. Особого внимания заслуживает то, что за основу для формирования новой нейронной сети исследователи взяли зрелые клетки глии, извлеченные непосредственно из позвоночника самих подопытных мышей. Ранее считалось невозможным настолько хорошо восстановить поврежденные участки спинного мозга, чтобы добиться полной регенерации травмированных тканей позвоночника и спинномозгового корда с возвратом всех двигательных и сенситивных функций. Для такого эффективного лечения соответствующих технологий пока не существует.

Этапы решения проблемы

Ученые попробовали подойти к решению этой проблемы в два этапа. Вначале пришлось найти способ подавить действие особой протеиновой цепочки p53-p21, направленное на препятствование перепрограммирования клеток глии в плюрипотентные стволовые клетки, из которых впоследствии могли бы вызревать взрослые нервные клетки.

Несмотря на то, что протеиновую блокаду удалось успешно обойти, множество клеток глии пропадали, не возвращаясь в состояние стволовых клеток. На втором этапе у подопытных мышей было извлечено множество различных факторов роста, среди которых удалось идентифицировать двух кандидатов на роль стимуляторов процесса дифференциации стволовых клеток, получившихся из клеток глии, во взрослые нейроны. Это были факторы BDNF и Noggin. Их использование увеличило число формирующихся новых нервных клеток в десятки раз.

Подавление действия цепочки p53-p21 на первом этапе трансформации глии в стволовые клетки и ведение факторов роста Noggin и BDNF на стадии их последующей дифференциации привело к получению в конечном итоге в тысячи раз большего количества зрелых нейронов, которого уже было достаточно для полного «ремонта» участков повреждения спинного мозга подопытных мышей.

Авторы этого научного проекта вначале имели некоторые опасения относительно подавления экспрессии p53 из-за того, что этот белок представляет собой своеобразную защиту от неконтролируемой пролиферации клеток, как в случае с мутировавшими злокачественными клетками, но наблюдения за лабораторными грызунами на протяжении 15 месяцев в ходе исследования не показали существования риска развития рака в спинном мозге испытуемых млекопитающих.

Исследователи расценивают результаты своей работы очень большим успехом на пути создания методики использования собственных клеток из организма пациента для полноценной регенерации поврежденных частей спинного мозга при травмах позвоночника. Такой подход позволяет избежать побочных нежелательных осложнений и применения иммуносупрессивной терапии, которые присущи практикуемым в настоящее время операциям по пересадке нейронных трансплантатов от доноров.

Результаты исследований

Исследователи сфокусировали свое внимание на клетках глии, которые в изобилии присутствуют в центральной нервной системе. Они служат для поддержки и защиты нейронов в спинном мозге и формируют рубцовую ткань при возникновении повреждений

Два года назад ученым из этой группы уже удавалось с помощью специфических транскрипционных факторов стимулировать процесс возврата клеток глии в стволовые клетки-предшественники, которые затем можно было подтолкнуть трансформироваться в зрелые нейроны головного и спинного мозга. Однако нейронов, полученных в результате таких манипуляций, оказывалось слишком мало, чтобы полностью заместить нервные клетки, утраченные при травмах. Это заставило исследователей искать возможности ускорения процесса формирования новых нейронов для получения их в достаточно большом количестве.