Материалы портала «Научная Россия»

Ученые восстановили функции дыхания и передних конечностей у крыс с травмой спинного мозга

Ученые восстановили функции дыхания и передних конечностей у крыс с травмой спинного мозга
Новое исследование показало, что нарушение функций дыхания и конечностей в результате травмы спинного мозга могут быть обратимыми, - пишет sciencedaily.com со ссылкой на Nature Communications.

Новое исследование показало, что нарушение функций дыхания и конечностей в результате травмы спинного мозга могут быть обратимыми, - пишет sciencedaily.com со ссылкой на Nature Communications.

Миллионы людей во всем мире живут с хроническими травмами спинного мозга, и каждый год происходит от 250 000 до 500 000 новых случаев травматизации - чаще всего из-за аварий или падений. Наиболее тяжелые травмы спинного мозга полностью парализуют людей и более чем наполовину нарушают способность дышать. Новое исследование продемонстрировало на животных с хронической травмой, что долгосрочные разрушительные последствия травмы спинного мозга могут быть обратимыми.

В новом исследовании описывается режим лечения, который помогает пробуждать определенные типы нервных клеток, которые могут регенерировать расширения, называемые аксонами, в поврежденном спинном мозге. Крысе с частичным разрывом на втором шейном позвонке (C2), полностью восстановили диафрагму и частично функцию передних конечностей на поврежденной стороне. Эффекты терапии в полной мере сохранялись через шесть месяцев после окончания лечения.

«Впервые мы полностью восстановили как дыхание, так и некоторые функцию передней конечности, парализованной в результате травмы спинного мозга. Полное восстановление, особенно дыхания, происходит быстро после недолгого периода паралича у грызунов», - объяснил старший автор Джерри Силвер - доктор философии, профессор нейронауки в Медицинской школе Университета Кейса Западного Резерва.

Лечение усиливает врожденную способность организма очень медленно проращивать новые ветви аксона из субпопуляции нервных клеток, которые остаются незатронутыми травмой. Активность этих новых ветвей полностью подавляется мощными ингибирующими молекулами, называемыми протеогликанами. Сильвер объяснил: «Стратегия заключалась в использовании простой одноразовой инъекции фермента хондроитиназы, которая разрушает ингибирующие молекулы протеогликана. Фермент вводили не прямо в место поражения, а ниже в спинном мозге, где действуют нервные клетки, которые посылают аксоны на диафрагму и предплечье».

У животных, которых лечили сразу после повреждения спинного мозга, фермент лишь незначительно помогал восстанавливать рост нервов с минимальным восстановлением функций. Однако у животных, получавших лечение спустя продолжительный период времени после травмы, терапевтические эффекты фермента были значительно лучше. Всего за одну неделю после лечения крыс новые нервные расширения начали восстанавливать функцию диафрагмы. Семьдесят процентов крыс, получавших фермент, также начали использовать свои передние конечности, чтобы двигаться и исследовать среду (по сравнению с только 30 процентами контрольных животных).

«Удивительно, но эта техника работала намного лучше тогда, когда травма уже перешла из острой к хронической стадии, - сказал Сильвер. - Чем дольше животные были парализованы, тем более эффективны были ферменты. Команда обнаружила, что даже после полутора лет жизни с травмой спинного мозга лечение может восстановить полную активность диафрагмы крысы. Через неделю после лечения у 60% животных была улучшена функция диафрагмы. Две недели спустя каждая крыса показала улучшение – хотя они прожили с параличом большую часть жизни.

Интересно, что, подвергая крыс кратковременным периодам с низким уровнем кислорода (респираторная терапия, известная как острая прерывистая гипоксия), ученые смогли укрепить растущие нервные расширения, что принесло дополнительную пользу. Однако команда Сильвера обнаружила, что, когда крысам давали ферментом в сочетании с чрезмерным количеством респираторной терапии, активность крыс в ранее парализованных диафрагмах становилась хаотической. Исследователи предположили, что возможность аномально высокой активности может быть причиной того, что организм выделяет ингибирующие молекулы для предотвращения функциональной регенерации аксонов в спинном мозге. В настоящее время ученые работают над оптимизацией комбинированной терапии для максимального восстановления, особенно в области предплечья и лапы.

«Наши данные иллюстрируют относительную легкость, с которой можно восстановить функции важнейших двигательных систем как через несколько месяцев, так и через годы после получения тяжелой травмы спинного мозга, - сказал Сильвер. - Режим лечения в нашем исследовании имеет отношение к нескольким типам хронических неполных травм спинного мозга, и мы надеемся, что работа поможет восстановить двигательную функцию после травмы спинного мозга у людей».

[Фото: sustavi.guru]

Источник: www.sciencedaily.com

восстановление двигательных функций восстановление функций диафрагмы травма спинного мозга

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.