Е. И. Гусев, М. Ю. Мартынов, И. А. Кольцов и др.

Цель исследования. Изучить динамику активности фактора фон Виллебранда (ФВ) и выраженности эндотелиальной дисфункции (ЭД) в остром и отдаленном периодах геморрагического инсульта (ГИ) полушарной локализации и их связь с клиническим состоянием и степенью восстановления. 

Материал и методы. Обследованы 50 пациентов (средний возраст 61,6±11,2 года) с ГИ, составивших основную группу, и 30 — с артериальной гипертензией (АГ) (средний возраст 59,6±6,2 года) вошедших в группу сравнения. Пациенты с ГИ были обследованы при поступлении, на 6—8-е и 13—15-е сутки и через 11,1±0,9 мес; пациенты с АГ — при поступлении. Оценивалась динамика состояния пациентов по шкалам NIHSS, комы Глазго и по модифицированной шкале Рэнкина. Агрегация и активность ФВ определялась на агрегометре Биола LA230-2 AGGRWB, ристоцетин-индуцированная агрегация тромбоцитов (РИАТ) — по методу Борна и Габбасова, ристоцетин-кофакторная активность (РКА) ФВ — по Олсону. 

Результаты. При ГИ РИАТ в остром периоде была достоверно выше, чем в конечной точке исследования и в группе сравнения, а также выше референтных значений. РИАТ отрицательно коррелировала с объемом гематомы при поступлении и смещением срединных структур (r≥ –0,308, p≤0,035). Показатели РКА ФВ у пациентов основной группы также были достоверно выше, чем у больных группы сравнения, у которых значения тоже превышали референтные. В остром периоде ГИ у пациентов основной группы РКА ФВ последовательно нарастала, достигая максимальных значений к 13—15-м суткам. В конечной точке наблюдения уровень РКА ФВ снижался относительно острого периода, но был больше, чем в группе с АГ и чем уровень референтных значений. В остром периоде увеличение РКА ФВ на 1% соответствовало повышению риска летального исхода в течение 1 года на 0,5% (95% ДИ 1,001—1,008, p=0,007). 

Заключение. ЭД, оцененная на основании активности ФВ, предшествует ГИ, нарастает в остром периоде и сохраняется в отдаленном периоде ГИ, а также имеет важное значение в определении прогноза восстановления и выживаемости.

Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2019;119(8):46-52.

Российские ученые обнаружили, что, когда человек движется, сигналы нейронов головного мозга становятся менее хаотичными. Выявленные особенности ЭЭГ-сигналов позволяют не только распознавать, когда человек начинает двигаться, но и различать движения левой и правой рукой в реальном времени. Полученные результаты улучшат расшифровку сигналов мозговой активности и могут быть использованы для создания протезов и транспорта для людей с нарушениями двигательной активности. Статья опубликована в журнале Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science. Исследование профинансировано грантом Президентской программы Российского научного фонда по поддержке лабораторий мирового уровня.

Множество людей страдают от нарушений двигательной активности. Причинами могут служить травмы, инсульты, врожденные заболевания. Для таких пациентов актуальна разработка протезов и транспорта, управляемых «силой мысли». Возможно даже создание экзоскелета, который позволит двигаться полностью парализованным людям. Для разработки таких устройств необходимо найти четкое и однозначное соответствие между конкретным движением и вызываемым им изменением электрической активности мозга.

Клетки головного мозга способны посылать друг другу электрические импульсы. Как и у любых иных электрических (электромагнитных) волн, у нейронных импульсов есть частота — число колебаний за единицу времени. В зависимости от диапазона частот различают альфа-ритм, бета-ритм, тета-ритм, мю-ритм и прочие. В различных ситуациях может доминировать тот или иной тип. Например, расслабленное состояние связывают с доминированием альфа-ритма, а при сне сильнее всего дельта-волны.

Электрическую активность мозга отслеживают методом электроэнцефалографии (ЭЭГ). Импульсы нейронов регистрируются специальными металлическими электродами, которые располагают на поверхности головы. Для ЭЭГ не нужно хирургическое вмешательство, и благодаря этому методика достаточно безопасна и недорога. Однако аппарат ЭЭГ одновременно улавливает импульсы от групп нейронов, расположенных вблизи датчика. Эти импульсы имеют разные частоты и в совокупности создают «шум», затрудняющий расшифровку результатов.

Как и альфа-ритм, мю-ритм можно наблюдать, пока человек не двигается. Когда он совершает движения, часть нейронов, участвующих в образовании мю-ритма, блокируется. Авторы исследования предположили, что при этом снижается уровень хаотичности сигналов от клеток моторной коры головного мозга человека. Тогда импульсы нейронов станут более упорядоченными, что должно отразиться на результате ЭЭГ. Для проверки этой гипотезы ученые провели испытания на здоровых добровольцах, сотрудниках и студентах университета. Все испытуемые — правши, в эксперименте они поочередно сжимали правую и левую руку. С помощью ЭЭГ измерили активность ответственной за движение моторной коры головного мозга участников. Оказалось, что хаотичность сигналов действительно заметно снижалась. Обнаруженные авторами закономерности помогут улучшить расшифровку ЭЭГ и провести достоверную классификацию сигналов, связанных с движениями.

«Наша лаборатория занимается фундаментальными исследованиями в области понимания процессов, протекающих в головном мозге человека во время мыслительной и двигательной активности. В данном исследовании мы надеялись найти новые свойства сенсомоторной зоны коры головного мозга, которые могли бы помочь в классификации сигналов нейронов по движениям, которые их вызывают. В результате были выделены новые особенности ЭЭГ-сигналов, позволяющие не только распознавать начало движения, но и различать движения левой и правой рукой в реальном времени. На основе предложенного метода планируется разработка эффективного классификатора двигательной активности человека с использованием сигналов ЭЭГ», — рассказывает Елена Пицик, младший научный сотрудник Лаборатории нейронауки и когнитивных технологий Университета Иннополис (г. Казань).

В ходе исследования использовался прогрессивный математический аппарат, основанный на рекуррентном анализе временных рядов, широко используемом в исследованиях климата, поэтому в работе принимали участие специалисты в этой области — профессор Юрген Курц и аспирант Хауке Крамер — ученые из Института геонаук (Потсдам), Университета Гумбольдта (Берлин) и Потсдамского института изучения климатических изменений.

Текст: Университет Иннополис

http://neuronovosti.ru/po-eeg-smogli-ponyat-kogda-chelovek-nachinaet-dvigatsya-i-razlichit-dvizheniya-ruk/

Исследователи предложили восстанавливать популяцию ГАМКергических нейронов в полосатых телах у пациентов с болезнью Геннгтингтона путём перепрограммирования близлежащих астроцитов в нейроны. Эксперименты на модельных мышах с болезнью Генгтингтона показали, что восстановление численности ГАМКергических нейронов в полосатых телах приводило к улучшению моторных навыков и увеличению продолжительности жизни.

Болезнь Хангтингтона (Гентингтона), она же хорея Генгтингтона, — одна из самых загадочных нейродегенеративных болезней (подробнее о ней — в специальной статье). Это заболевание наследуется по аутосомно-доминантному типу и вызвано увеличением числа повторяющихся блоков аминокислот в белке гентингтине (к слову, его функции в нормальном мозге и по сей день неизвестны). Как правило, заболевание проявляется у людей старше 30-40 лет и начинается с гибели ГАМКергических нейронов полосатых тел, из-за чего у больных появляются странные непроизвольные движения, напоминающие мучительный танец (отсюда второе название болезни – хорея). С течением времени болезнь прогрессирует неумолимо, обрастая всё более страшным клубком симптомов, в том числе когнитивных нарушений, и обречённого пациента ждёт мучительное угасание. К сожалению, несмотря на все усилия врачей, не существует сколь-нибудь эффективных способов хотя бы частично облегчить участь больных. Недавно на страницах Nature Communications исследователи сообщили, что им удалось добиться восстановления численности ГАМКергических нейронов в полосатых телах у мышей с болезнью Хангтингтона за счёт перепрограммирования в нейроны окружающих их глиальных клеток.

Строго говоря, идея лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз, при помощи перепрограммирования глиальных клеток в нейроны уже высказывалась и ранее. Уже было продемонстрировано, что экспрессия транскрипционного фактора NeuroD1 – одного из ключевых факторов дифференцировки нейронов во время развития мозга – в кортикальных астроцитах мыши приводит к превращению астроцитов в функциональные нейроны. Примечательно, что такой же эффект экспрессии NeuroD1 в астроцитах удалось пронаблюдать и у приматов. Однако нейроны, полученные из астроцитов под действием NeuroD1, являются преимущественно глутаматергическими, в то время как причиной болезни Хангтингтона является гибель ГАМКергических нейронов. В ходе развития мозга ведущую роль в дифференцировке ГАМКергических нейронов играет другой транскрипционный фактор, Dlx2. Оказалось, что при одновременной экспрессии NeuroD1 и Dlx2 астроциты дифференцируются именно в ГАМКергические, а не глутаматергические нейроны. Стоит отметить, что генетические конструкции, необходимые для одновременной экспрессии NeuroD1 и Dlx2, были доставлены в астроциты в составе частиц аденоассоциированного вируса, который уже был одобрен FDAкак безопасный переносчик генетических конструкций в генной терапии.

Как сообщают авторы исследования, 80% астроцитов, инфицированных аденоассоциированным вирусом, непосредственно превратились в ГАМКергические нейроны, а оставшейся популяции астроцитов оказалось вполне достаточно, чтобы восполнить численность клеток этого типа. «Новорождённые» ГАМКергические нейроны оказались полностью функциональными с точки зрения электрофизиологии и успешно формировали синапсы с другими нейронами. Самое удивительное, что страдающие от болезни Хангтингтона мыши, получившие описанную выше генную терапию, постепенно восстановили нормальные моторные навыки и по продолжительности жизни заметно превосходили больных мышей из контрольной группы. Впрочем, несмотря на впечатляющие и обнадёживающие результаты, перенос описанной стратегии лечении болезни Хангтингтона с модельных мышей на реальных пациентов остаётся весьма непростой задачей будущего.

Текст: Елизавета Минина

http://neuronovosti.ru/nejrony-iz-astrotsitov-novyj-metod-borby-s-boleznyu-gentingtona/

Международная группа исследователей под руководством директора Института трансляционной биомедицины, научного руководителя Клиники высоких медицинских технологий СПбГУ, профессора Рауля Гайнетдинова обнаружила в мозге новую нейромедиаторную систему, в ней передача сигналов между нейронами происходит благодаря рецепторам к трейс-аминам TAAR5. Результаты исследования позволят создать принципиально новые виды лекарств от депрессии, шизофрении и тревожных расстройств. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Molecular Neuroscience.

Нейромедиаторы или нейротрансмиттеры — это химические вещества, которые передают сигналы между нейронами или от нейронов к другим клеткам. Они взаимодействуют с рецепторами, расположенными в мозге человека и животных, контролируя самые разные биологические процессы: страх, гнев, наслаждение, память, энергию, аппетит, сон и многое другое. Сегодня ученым известно несколько типов нейротрансмиттерных систем: дофаминовая, норадреналиновая, серотониновая, гистаминовая, глутаматная и многие другие. В настоящее время используется большое количество лекарств, созданных на основе воздействия на эти системы.

Ученым СПбГУ вместе с коллегами из Итальянского технологического института и Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова благодаря экспериментам на мышах удалось показать, что в мозге есть еще одна нейротрансмиттерная система, в ней передача сигналов происходит за счет трейс-аминового рецептора TAAR5.

«Трейс-амины или следовые амины — это двоюродные братья дофамина и серотонина, — объясняет Рауль Гайнетдинов. — Известно, что у человека есть шесть подтипов рецепторов к следовым аминам. Лучше всего изучен TAAR1 рецептор, причем его считают настолько перспективным, что в мае 2019 года FDAназвало разработку компании Sunovion Pharmaceuticals на основе TAAR1 прорывной. Вторую стадию клинического испытания их лекарства от шизофрении засчитали как третью, и оно уже в ближайшие годы появится на рынке. Это будет первый в мире антипсихотический препарат, который не является блокатором дофаминовых рецепторов».

Исследователи Института трансляционной биомедицины обратили внимани на другой рецептор следовых аминов — TAAR5. Ранее считалось, что все остальные рецепторы к трейс-аминам, за исключением TAAR1, являются исключительно обонятельными и участвуют только в восприятии инстинктивных запахов (например, запаха гнили, смерти, хищника или феромонов), поэтому вряд ли могут пригодиться в поисках лекарств от заболеваний мозга. Однако ученые СПбГУ были уверены в другом: чтобы доказать важную роль TAAR5 в психоэмоциональном состоянии, они провели серию экспериментов с нокаутными лабораторными мышами. У этих животных «нокаутирован» или «выключен» ген, кодирующий белок TAAR5. Вместо него в геном вставлен маркер, который позволяет увидеть, в каких зонах мозга данный белок мог быть задействован.

«Оказалось, что TAAR5 представлен не только в носу и обонятельной луковице, но и проходит дальше — в «эмоциальный» мозг, связанный с обонятельной системой: в миндалевидное тело, гиппокамп, таламус и в другие структуры, — рассказал профессор СПбГУ. — Кроме того, мы увидели, как при его удалении меняется концентрация серотонина в мозге, а это главный индикатор изменения эмоционального поведения. Мыши-нокауты без TAAR5 ведут себя так, будто бы находятся под воздействием антидепрессантов или противотревожных препаратов: не боятся яркого света и не поддаются стрессу».

Предварительные данные также позволяют предположить, что и все остальные рецепторы следовых аминов выполняют не только инстинктивную обонятельную функцию, но и по-разному вовлечены в регуляцию психоэмоционального состояния. Как отмечает директор Института трансляционной биомедицины, это открытие может помочь в разработке принципиально новых препаратов, способных бороться с шизофренией, депрессией, тревожными расстройствами, различными зависимостями, возможно, даже с паркинсонизмом и болезнью Альцгеймера. Полученные данные вносят важный вклад в развитие нейронауки, психиатрии, психологии и даже ароматерапии. Теперь исследователям становится более понятно, почему, например, лечение депрессии и тревожности с помощью запахов хвойных деревьев может приносить результаты: в состав их смолы входит вещество тимберол, которое, как оказалось, является антагонистом для TAAR5.

«Сегодня нужно заниматься поиском эффективных антагонистов — веществ, которые будут блокировать TAAR5 рецепторы в мозге, тем самым оказывая антидепрессивное и противотревожное действие, — отметил Рауль Гайнетдинов. — В СПбГУ для этих исследований есть практически все: у нас разработана тест-система для поиска веществ, активирующих или блокирующих TAAR5 и другие рецепторы, а также есть уникальная в мире коллекция нокаутных животных по всем рецепторам к трейс-аминам. Мы надеемся найти поддержку индустриальных партнеров, с которыми сможем заняться разработкой принципиально новых лекарств, которых в мире еще никто не создает. Причем пока мы изучили только один, ранее считавшийся исключительно обонятельным рецептором, TAAR5, а впереди — исследования четырех других рецепторов к следовым аминам, которые могут открыть путь в новую большую фармакологию».

Текст: СПбГУ

http://neuronovosti.ru/gainetdinov/

Группа исследователей из Научного центра неврологии и Сколтеха показала, что с помощью неинвазивной магнитной стимуляции можно влиять на показатели рабочей памяти у людей. При этом ученые установили, что решение когнитивной задачи во время стимуляции ослабляет эффект магнитной стимуляции. Результаты исследования были опубликованы в журнале Brain Sciences.

Рабочая память позволяет удерживать и обрабатывать информацию для ее текущего повседневного использования. Например, механизмы рабочей памяти активируются, когда нам нужно запомнить номер телефона до того момента, пока мы найдем лист бумаги или смартфон, чтобы записать его. Нарушения рабочей памяти выявляются при многих заболеваниях нервной системы. У здоровых людей объем рабочей памяти имеет связь со способностью к обучению и уровнем интеллекта в целом.

Одним из перспективных методов нефармакологического улучшения рабочей памяти является транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Этот метод основан на воздействии переменным  магнитным полем, которое безболезненно проникает через кожу и кости черепа, приводя к возникновению электрического поля в коре головного мозга. ТМС способна влиять на механизмы нейропластичности и используется в качестве терапевтического метода при различных заболеваниях нервной системы. Известно, что эффекты ТМС зависят не только от параметров стимуляции, но и от активности головного мозга во время процедуры. Сочетание ТМС с одновременным решением когнитивных задач уже применяется в качестве метода улучшения когнитивных функций при болезни Альцгеймера. Однако в настоящее время недостаточно данных о том, как именно активность головного мозга влияет на эффективность стимуляции.

Группа исследователей сравнивала эффекты ТМС на рабочую память, когда мозг занят выполнением когнитивной задачи и когда когнитивная нагрузка отсутствует. Показатели рабочей памяти оценивались до и после проведения одной 20-минутной сессии стимуляции. Зона стимуляции подбиралась по индивидуальной активации головного мозга во время решения задачи на рабочую память.  Согласно полученным результатам, на показатели рабочей памяти влиял только протокол ТМС без когнитивной нагрузки.

«В результате нашего исследования мы пришли к выводу, что добавление когнитивной задачи может не только не увеличивать эффективность ТМС, но и, напротив, уменьшить ее эффект. Полученные данные важно учитывать при разработке новых протоколов стимуляции для улучшения когнитивных функций как у здоровых добровольцев, так и у пациентов с различными заболеваниями нервной системы», – считает Наталья Супонева, член-корреспондент РАН, руководитель отделения нейрореабилитации и физиотерапии Научного центра неврологии.

Директор Центра Сколтеха по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных (CDISE) Максим Федоров воодушевлен результатами исследований и перспективами, которые открываются:

«Эти результаты показывают эффективность междисциплинарных исследований в биомедицине и когнитивных науках с применением современных методов обработки данных. Мы в нашем Центре CDISEпроявляем большой интерес к сотрудничеству с Научным Центром Неврологии и исследованиям механизмов памяти по ряду причин. Во-первых, это интересно и какие-то результаты исследований мы можем применять в скором времени на практике (улучшение памяти важно для многих из нас). Во-вторых, современный инструментарий биомедицинских исследований представляет большой простор для нас, специалистов по обработке данных и искусственному интеллекту. Данных много, они могут быть “зашумлены”, выборки неоднородные … В общем, попадаются нетривиальные задачи, которые дают нам идеи для новых направлений исследований в нашей области. Ну и, в-третьих, многие идеи в больших данных и искусственном интеллекте были рождены в результате изучения высшей нервной деятельности человека (те же нейросети, например). И все это очень интересно (сейчас у нас активно развиваются много проектов на стыке нейронаук, компьютерного моделирования и больших данных). Лично я считаю, что человек так же безграничен, как и Вселенная, и мы только начинаем понимать, насколько интересно мы устроены и насколько широки наши возможности. Так что я уверен, что впереди нас ждет еще много неожиданных открытий и мы очень надеемся, что наше сотрудничество с коллегами из Научного Центра Неврологии будет успешно продолжаться».

«Это первые опубликованные результаты работы лаборатории Нейрострим — совместного проекта Сколтеха и Научного Центра Неврологии. Лаборатория существует уже 2 года, мы рады первым совместным успехам и планируем продолжать сотрудничество». — рассказывает Елена Владимировна Гнедовская, к.м.н., руководитель лаборатории Нейрострим, заместитель директора по научно-организационной работе и развитию Научного центра неврологии.

В настоящее время исследование продолжается на более крупной выборке здоровых добровольцев с целью подтверждения полученных данных и оценки долговременного влияния ТМС на показатели рабочей памяти.

Текст: Сколтех

http://neuronovosti.ru/skoltech-tms/

Российские ученые выяснили, какие из искусственных полимеров способны предотвращать «слипание» потерявших форму белков, ведущее к развитию ряда нейродегенеративных заболеваний, например болезни Паркинсона. Эти полимеры могут стать перспективными соединениями для разработки лекарств нового типа. Работа опубликована в журнале Polymers. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.

Важную роль в нормальной работе белков играет их правильная упаковка и, соответственно, пространственная структура. Под действием различных факторов: высокой температуры, радиации, растворов сильных кислот и щелочей — белки могут терять свою форму, то есть денатурировать. Это негативно сказывается на их работе, а также жизни клетки, а иногда и всего организма. Некоторые «испорченные» белки могут образовывать жесткие агрегаты — амилоиды, складывающиеся в длинные нити, или фибриллы. В такой форме они приобретают устойчивость к растворителям и накапливаются в клетке, а кроме того, способны «портить» другие белки. Амилоиды считают основной причиной болезней Альцгеймера и Паркинсона, некоторых форм сахарного диабета и многих других патологий. В организме восстановление правильной структуры белка обеспечивается сложной системой специальных белков-шаперонов. Их функции очень разнообразны, многие из них синтезируются в ответ на воздействие дестабилизирующих факторов, вызывающих денатурацию ферментов, при которой они теряют свою функцию. Другие шапероны обеспечивают сворачивание в правильную форму только что синтезированных белков, некоторые участвуют в транспорте белков по клеточным органеллам или утилизируют испорченные и неработающие ферменты.

Сейчас ведутся активные разработки искусственных шаперонов. Ученые из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова обнаружили, что некоторые заряженные полимеры способны предотвращать агрегацию (слипание) белков в результате денатурации иногда даже эффективнее, чем природные шапероны.

«Мы решили проверить, будут ли эти полимеры так же работать по отношению к амилоидогенным белкам, например альфа-синуклеину, с агрегацией которого связана болезнь Паркинсона. Считается, что предотвращение образования амилоидов альфа-синуклеина поможет в лечении и профилактике этого заболевания. Мы выбрали спектр полимеров, различающихся по заряду, структуре и типу заряженной группы, и провели оценку их влияния на агрегацию альфа-синуклеина», — рассказывает кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского МГУ Павел Семенюк.

В ходе исследований ученые добавляли к альфа-синуклеину различные синтетические полианионы и поликатионы — полимеры, заряженные отрицательно или положительно соответственно. Скорость образования амилоидов, их количество и размер оценивали методом спектрофотометрии с использованием специальных красителей. При различии характеристик образцы по-разному поглощают свет. Структуру образованных частиц наблюдали в электронный микроскоп. Оказалось, что некоторые из исследованных полимеров подавляют амилоидную агрегацию и могут быть перспективными соединениями для разработки лекарств нового типа. Кроме того, в клетках нашего организма содержатся полимеры (гепарансульфат и другие гликозаминогликаны, содержащие сульфогруппу), похожие на протестированные учеными, поэтому информация о том, каким образом разные макромолекулы влияют на амилоидную перестройку и агрегацию альфа-синуклеина, важна для понимания причин развития заболеваний.

В работе также принимали участие сотрудники факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ имени М. В. Ломоносова.

http://neuronovosti.ru/novye-polimery-pomogut-lechit-bolezn-parkinsona/

Ученые из Боннского университета в Германии объяснили механизм развития одной из форм эпилепсии. Результаты исследования опубликованы в журнале Annals of Neurology. 

Эпилепсия — это хроническое неврологическое заболевание, проявляющееся в предрасположенности организма к возникновению судорожных приступов. Причин у заболевания несколько. Эпилепсия может развиться после черепно-мозговой травмы, в результате инсульта, также возможна генетически обусловленная форма эпилепсии или сопровождающаяся энцефалитом (воспалением мозга). Механизм последней из перечисленных форм до сих пор был неизвестен.

Ученые обнаружили аутоантитела, которые, предположительно, играют главную роль в развитии воспаления. В отличие от нормальных антител, которые выделяются клетками в ответ на чужеродные частицы – антигены, аутоантитела направлены на белки собственного организма (что и означает приставка «ауто»). В данном случае это оказался белок дребрин, обнаруженный в спинномозговой жидкости у больных эпилепсией, страдающих от острого воспаления гиппокампа (гиппокамп – структура мозга, отвечающая за формирование эмоций и памяти). Этот белок кодируется геном DBN1, считается, что он играет роль в процессе роста нейронов.

Аутоантитело соединяется с молекулой дребрина, тем самым запуская реакцию иммунного воспаления, сопровождающуюся повреждением нейронов и нарушением передачи нервного импульса. Однако возникает вопрос, почему антитела обнаружены в спинномозговой жидкости, если дребрин – это белок, который находится внутри синапсов?

Напомним, что нервный импульс передается от одного нейрона к другому благодаря синапсам – контакта двух нейронов, где из окончания отростка одного нейрона выделяются нейромедиаторы, упакованные в синаптические пузырьки, которые затем связываются с рецепторами на другом нейтроне приводят к их генерации нервного импульса (или тормозят его). Вероятно, антитела использовали синаптические пузырьки для проникновения в клетку.

Гипотеза аутоиммунного воспаления в основе патогенеза одной из форм эпилепсии была подтверждена экспериментально. После добавления аутоанител в культуру клеток нейроны начинали запускать быстрые вспышки электрических импульсов, которые мгновенно передавались на другие нейроны. Подобная реакция и происходит во время эпилептического приступа.

Открытие этого механизма может помочь разработать новые методы лечения эпилепсии, сопряженной с энцефалитом. Например, использование производных глюкокортикоидов (кортизол), которые обладают противовоспалительным действием, может помочь снизить продукцию аутоантител. Возможно также блокирование антител с помощью некоторых препаратов.

Таким образом, аутоиммунная форма эпилепсии наиболее благоприятна, чем, например, наследственная форма, и может поддаваться лечению, значительно улучшая качество жизни больного.

Текст: Мария Гоглова

http://neuronovosti.ru/autoimmunnyj-mehanizm-epilepsii/

Ученые из Института экспериментальной и теоретической биофизики РАН создали соединение, которое может ускорить «починку» поврежденного ионизирующим излучением генома и снизить дисфункцию митохондрий в нормальных тканях после облучения. Об открытии ученые рассказали на страницах International Journal of Molecular Sciences.

При радиотерапии злокачественных опухолей головы, шеи, носоглотки, верхней челюсти, гипофиза, основании черепа или при метастазах рака в мозг ионизирующее излучение повреждает клетки головного мозга. При этом страдают не только близкие к источнику излучения ткани, но и расположенные далеко от него. Ранее было показано, что такое облучение приводит к изменениям в тканях мозга, повреждениям сосудов, церебральному радиационному некрозу, угнетению нейрогенеза, а также появлению нейродегенеративных заболеваний и вторичных опухолей головного мозга.

Примерно у 50–90% пациентов, прошедших курс радиотерапии после диагностики опухолей мозга, появляются когнитивные нарушения. Но несмотря на это, радиотерапия до сих пор считается достаточно эффективной и часто используется при лечении онкологических заболеваний. В новой работе исследователей ИТЭБ РАН в эксперименте с крысами описываются механизмы процессов в организме живого существа, получившего дозу лечебной радиации, предшествующие поражению головного мозга. Основываясь на полученных данных, ученые нашли способ снизить вред от воздействия ионизирующего излучения на клетки живого организма.

«Мы показали, что при воздействии радиации на мозг ядерная ДНК в его клетках повреждается и не восстанавливается активно, а синтез митохондриальной ДНК (мтДНК), наоборот, чрезмерно ускоряется и порождает создание большого количества мутантных копий, — рассказывает один из авторов исследования, главный научный сотрудник ИТЭБ РАН Ажуб Газиев. — Экспрессия генов в мутантных мтДНК вызывает сбой в работе митохондрий, из-за чего они перестают нормально функционировать. Это, в свою очередь, может усилить окислительный стресс в клетках мозга и вызвать дополнительные повреждения яДНК. Из-за этого геном теряет стабильность и серьезно повышается риск развития нейродегенеративных патологий и канцерогенеза. Результаты нашего исследования указывают на то, что надо максимально обеспечивать защиту нормальных тканей в процессе радиотерапии опухолей».

Одним из возможных путей для этого, согласно исследователям, может быть «подавление» дисфункции митохондрий в клетках нормальных тканей. Авторы уже начали эксперименты по использованию биологически активного, безвредного для организма соединения, которое способно снижать создание активных форм кислорода в митохондриях нормальных тканей после воздействия ионизирующего излучения на опухоли. Эксперименты с этим соединением продолжаются, по их результатам исследователи готовят отдельную статью.

Текст: ИТЭБ

http://neuronovosti.ru/novoe-soedinenie-mozhet-zashhitit-mozg-ot-ioniziruyushhego-izlucheniya/

Коронавирус уже четвертый месяц гуляет по планете, и исследователи успели изучить как его строение, так и «повадки» достаточно неплохо. Мы стараемся следить за развитием событий в режиме реального времени и держать руку на пульсе, а потому не могли пройти мимо случая из журнала Radiology, в котором впервые описывается поражение головного мозга, возникшее вследствие коронавирусной инфекции COVID-19. Да, это осложнение при нынешнем недуге – большая редкость, тем не менее врачи-рентгенологи теперь понимают, что и такое может встречаться.

Это осложнение имеет грозное название «острая геморрагическая некротизирующая энцефалопатия», что можно перевести на «человеческий» язык как острое поражение тканей мозга с участками кровоизлияний и некроза. Действительно, для COVID-19 характерно осложнение в виде вирусной пневмонии, развивающееся из-за особой «любви» вируса к тканям легких, а вот неврологические проявления до этого еще не описывались ни разу.

Острая геморрагическая некротизирующая энцефалопатия, в целом, иногда встречается при вирусных заболеваниях и развивается скорее не из-за попадания вируса в мозг, а из-за поражения гемато-энцефалического барьера и так называемого цитокинового шторма – бесконтрольной гиперактивации иммунной системы. Подобные явления встречаются очень редко, но уж если развиваются, то представляют собой тяжелейшее осложнение вплоть до летального исхода. К сожалению, предугадывать их сложно.

Пациентка, о которой идет речь в описании клинического случая, в течение 50 лет работала в авиакомпании. Она обратилась к врачу с жалобами на кашель, подъем температуры и спутанность сознания в последние три дня. При госпитализации у нее подтвердился SARS-CoV-2 по мазку из зева (ПЦР). Учитывая жалобы со стороны нервной системы, ей сделали люмбальную пункцию и взяли для анализа церебро-спинальную жидкость (ЦСЖ). Бактериальный посев ЦСЖ, анализы на вирус простого герпеса 1 и 2, вирус ветряной оспы и вирус лихорадки оказались отрицательными, а вот анализ ЦСЖ на SARS-CoV-2 по каким-то причинам «оказалось невозможным провести» .

Ей провели компьютерную томографию без контраста, КТ-ангио- и венографию (с введением контрастного вещества), а также магнитно-резонансную томографию с контрастированием. Со стороны сосудов головного мозга никаких изменений не наблюдалось, чего нельзя было сказать про мозговое вещество.

И на КТ, и на МРТ было выявлено симметричное поражение таламусов, на МРТ также обнаружили поражение медиальных отделов височных долей и субостровковых областей. При введении контрастного вещества наблюдалось его кольцевидное накопление, что говорило о нарушении в местах поражения мозговой ткани гемато-энцефалического берьера. Причем, в этих же местах обнаруживались мелкие кровоизлияния.

Из-за дыхательных нарушений, которые наблюдались у больной, ей не назначили высокие дозы стероидов, как это обычно делают в подобных случаях, а решили обойтись внутривенным введением иммуноглобулина.

Стоит отметить, что это – довольно типичная картина острой геморрагической некротизирующей энцефалопатии. К другим, более редким, областям поражения относят мозжечок, ствол мозга или глубокое белое вещество больших полушарий (здесь мы видим преимущественно субкортикальные поражения). Но в контексте пандемии COVID-19 подобные клинические случаи необходимы, чтобы и рентгенологи, и клиницисты мозгли обратить внимание на возможные симптомы поражения со стороны нервной системы.

Текст: Анна Хоружая

http://neuronovosti.ru/porazheniya-mozga-pri-covid-19/

Серьезные нарушения работы нервной системы часто возникают из-за слипания белков. Группа российских биологов показала, что обычно вызывающая нейродегенеративные заболевания мутантная форма белка FUS не приводит к разрушительным для нервной системы процессам, если вырабатывается в меньшем количестве. Изучение защитных механизмов, поддерживающих нейроны в рабочем состоянии, позволит выявить потенциальные терапевтические мишени для активации подобной защиты у пациентов. Подробнее с результатами работы можно ознакомиться в журнале Neurochemical Research. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.

Ограничение подвижности и контроля над собственным телом и сознанием — один из самых страшных прогнозов для любого человека. С возрастом увеличивается риск развития нейродегенеративных заболеваний, самыми распространенными из которых являются болезни Паркинсона и Альцгеймера, однако боковой амиотрофический склероз (БАС), от которого страдал известный физик Стивен Хокинг, чаще поражает пациентов в более молодом возрасте. В основе развития данных нейродегенеративных заболеваний часто лежит патологическое слипание (агрегация) в клетке белков с нарушенной структурой. При БАС в составе таких агрегатов часто обнаруживается белок FUS (fused in sarcoma), в норме задействованный в большом количестве клеточных процессов и участвующий в регуляции синтеза других клеточных белков.

Обычно такие регуляторы находятся в основном в ядре — хранителе генетической информации клетки. Но за счет специальной последовательности в составе молекулы они способны связываться с транспортными белками и перемещаться из ядра во внеядерное пространство клетки и обратно. Из-за мутаций в генетической последовательности такой метки происходит нарушение транспорта и, как результат, накопление и слипание патогенных форм белка FUS вне ядра. Образование белковых агрегатов в нейронах, связанных с мышцами, приводит к гибели нервных клеток и, как следствие, к параличу верхних и нижних конечностей. Состояние больного продолжает ухудшаться и заканчивается его гибелью. Основной причиной смертельных исходов при БАС является дыхательная недостаточность, возникающая из-за нарушения движения диафрагмы и другой мускулатуры, обеспечивающей дыхание.

Сотрудники лаборатории генетического моделирования нейродегенеративных процессов Института физиологически активных веществ РАН совместно с коллегами из Института биологии гена РАН воссоздали на мышах модель бокового амиотрофического склероза. В геном этих животных была встроена генетическая конструкция, кодирующая человеческий белок FUS с удаленной последовательностью метки ядерной локализации. Такая форма белка обладает повышенной склонностью к слипанию, что воспроизводит основной молекулярный механизм развития некоторых наследственных форм БАС. Ученые создали две экспериментальные группы мышей с одним и тем же геном человеческого FUS, но различающиеся по активности синтеза трансгенного белка. У мышей с высоким уровнем уже в возрасте четырех месяцев были крупные белковые включения FUS в нейронах, у них быстро прогрессировали нарушения координации движения, развивался паралич конечностей, и вскоре они умирали. Такая картина хорошо отражает основные симптомы БАС у пациентов.

У животных из группы с низким уровнем синтеза не было крупных белковых агрегатов FUS в цитоплазме нейронов. Эти мыши не проявляли никаких двигательных нарушений и жили столько же, сколько и их не модифицированные собратья. Отсутствие нейродегенеративного процесса у животных с низким уровнем синтеза FUS позволило ученым предположить, что нейроны таких мышей смогли нейтрализовать негативное воздействие мутантного белка. Как у трансгенных животных, так и у пациентов с БАС пораженные нейроны способны к нормальной работе на протяжении относительно длительного времени, пока концентрация патогенных форм не достигает критического значения. Это происходит потому, что в ответ на появление «испорченного» белка в нейронах активизируются защитные механизмы, которые помогают успешно подавить развитие дегенеративных механизмов на ранних стадиях развития заболевания.

Для понимания того, какие внутриклеточные механизмы обеспечивают защиту нейронов от мутантных форм белка FUS, биологи сравнили активность работы различных групп генов в спинном мозге у животных с низким уровнем синтеза трансгенного белка FUS в сравнении с животными дикого типа, то есть без внедрения мутантной конструкции в геном. Среди групп с наибольшим изменением уровней активности ученые обнаружили гены, участвующие в создании межклеточных контактов и формировании внеклеточного матрикса, а также гены, вовлеченные в процессы формирования двигательных нейронов по мере развития нервной системы, процессы сборки белков и регуляцию биологических процессов, связанных со сменой дня и ночи.

 «На данный момент не существует эффективных методов лечения нейродегенеративных заболеваний, но мы надеемся, что наше исследование поможет раскрыть тонкие механизмы клеточной защиты. Мы предполагаем, что изменения активности описанных генов способны компенсировать патогенное воздействие мутантных форм белка FUS на клетки нервной системы. Дальнейшее исследование таких компенсаторных механизмов позволит разработать способы запуска собственных ресурсов нейрона при терапии БАС», — поделилась руководитель проекта Наталья Нинкина, профессор, доктор медицинских наук, заведующая лабораторией генетического моделирования нейродегенеративных процессов Института физиологически активных веществ Российской академии наук (Черноголовка).

Текст: РНФ

http://neuronovosti.ru/mouse-als/