Мозг обладает большей способностью к самовосстановлению, чем считалось ранее

Фото из открытых источников

Очевидно, что мозг способен к самовосстановлению после травм или некоторых аутоиммунных заболеваний лучше, чем считалось ранее. Используя модель на мышах, исследователи из Цюрихского университета продемонстрировали, что специальные поддерживающие и питающие клетки заселяют поврежденные участки мозга, первоначально направляя туда только вновь образованные клеточные ядра.

Глиальные клетки — это клетки головного мозга, которые поддерживают и питают его. Звездчатые глиальные клетки, называемые астроцитами, жизненно важны для функционирования нейронов. Они снабжают нервные клетки питательными веществами, помогают регулировать кровоток и поддерживают здоровье мозговой ткани. Долгое время считалось, что при потере астроцитов — как это происходит, например, при травмах головного мозга или аутоиммунных заболеваниях, таких как редкое расстройство спектра нейромиелита зрительного нерва, при котором собственные антитела организма разрушают эти клетки, — мозг взрослого человека не может полностью их заменить.

Новое исследование, проведенное соавторами Мариной Херверт и Маттиасом Виссом из Института фармакологии и токсикологии Цюрихского университета (UZH), опровергло это предположение: их исследовательская группа под руководством Бруно Вебера обнаружила в мозге живых мышей специализированную группу «регенеративных» астроцитов, которые вмешиваются в поврежденный участок мозга, чтобы восстановить клетки. «Результаты нашего исследования показывают ранее неизвестную способность взрослого мозга к самовосстановлению. Они указывают на новые способы поддержки восстановления после заболеваний, связанных с потерей астроцитов», — говорит Вебер.

Исследователи использовали двухфотонную микроскопию для наблюдения за мозгом живых мышей в режиме реального времени в течение нескольких недель и составили карту того, какие гены активируются в каких областях мозга. Таким образом, они смогли идентифицировать особые астроциты, которые отвечают за восстановление поврежденной ткани. Но эти клетки не просто делятся, они также совершают удивительный подвиг: «они отправляют новообразованные ядра своих дочерних клеток на большие расстояния, чтобы заселить поврежденный участок мозга и восстановить сеть астроцитов», — объясняет Вебер.

Открытие того, как ядра клеток головного мозга взрослых особей мигрируют через длинные звездообразные отростки астроцитов к поврежденной ткани, расширяет понимание того, как мозг организуется и регенерирует после определенных травм. Если эти механизмы можно будет избирательно активировать, это может помочь более эффективно восстанавливать поврежденную ткань мозга, восстанавливать сети астроцитов и, таким образом, улучшить восстановление после определенных заболеваний головного мозга. «Нам удалось идентифицировать многочисленные гены и сигнальные пути, которые временно активируются во время восстановления. В будущем они могут послужить отправными точками для влияния на процессы регенерации после заболеваний и травм», — подчеркивает Вебер.