Нейробиологи ТГУ выяснили, как инсульт разрушает оболочки нервов

Ученые лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ разработали новый подход к оценке повреждений головного мозга, развивающихся при инсульте. Исследователи предложили анализировать состояние миелина – основного вещества оболочек нервных волокон, от которoго зависит правильная передача сигналов между нейронами. Новый подход позволит получить целостную картину изменений в очаге поражения и повысит точность прогноза реабилитации пациентoв.

В настоящее время большинство исследований, посвященных изучению разрушительного механизма инсульта, связано с нейронами, которые становятся главной мишенью. Нейробиологи ТГУ предположили, что не меньший урон наносится и оболочкам нервных волокон, влияющих на качество связи между нервными клетками. Исследователи провели серию экспериментов, в ходе которых проследили динамику разрушительных процессов.

Чтобы «заглянуть» в поврежденный мозг, ученые использовали уникальный способ неинвазивной оценки состояния миелина с помощью МРТ, разработанный под началом научного руководителя лаборатории нейробиологии – профессора Университета Вашингтона и ТГУ Василия Ярных.

– Эксперименты проводились на крысах, поскольку развитие очага инсульта в их мозгe достаточно сходно с аналогичным патологическим процессом в мозге человека, – говорит заведующая лабораторией нейробиологии ТГУ Марина Ходанович. – Все эксперименты проводились на базе нашего давнего партнера – Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск), который располагает редчайшим научным оборудованием, включая сверхвысокопольный магнитно-резонансный томограф для лабораторных животных.

Грызунам была проведена ювелирная операция, в ходе которой сотрудники лаборатории нейробиологии НИИ ББ – аспирантка БИ ТГУ Алена Кисель и ученый Гарвардского университета Дмитрий Аточин – моделировали нарушения кровообращения головного мозга, характерные для инсульта. После этого проводилось МРТ-сканирование животных в динамике и постмортальное гистологическое исследование. Анализ полученных результатов позволил нейробиологам проследить патологические изменения, которые развиваются в очаге инсульта: гибель нейронов, нарастание воспаления и разрушение миелина.

На гистологических срезах видно, что уже через сутки после «сосудистой катастрофы» в очаге инсульта гибнет примерно половина нейронов, на третий день количество жизнеспособных нервных клеток становится крайне малым, около 15-20%. Постепенно нарастает воспаление, которое достигает своего пика к десятому дню после инсульта. Что касается оболочек нервных волокон, их разрушение идет медленно, но верно: на первые сутки появляется бледность миелина, на третьи в очаге инсульта нарастает отек и начинается разрушение структуры миелина, на десятые сутки в зоне повреждения образуются лакуны – полости, в которых структуры оболочек нервных волокон полностью разрушены. Это можно определить как по гистологическим срезам, так и с помощью МРТ. Соответственно, даже если в очаге останутся выжившие нейроны, передача сигнала между ними будет нарушена.

Статья с результатами исследований нейробиологов ТГУ опубликована в английском журнале Journal of Сerebral Bblood Flow & Metabolism, входящем в топ мировых изданий, посвященных исследованиям инсульта. 

В настоящее время первый неинвазивный метод измерения миелина, созданный в ТГУ, проходит стадию клинического внедрения в нескольких российских медицинских центрах. В 2018 году по специальному протоколу, разработанному под руководством профессора Василия Ярных, в сотрудничестве с клиницистами РНИМУ им. Н.И. Пирогова будет проводиться МРТ-исследование пациентов, перенесших инсульт.