Инсульт является основной причиной инвалидности у взрослых из-за ограниченной способности мозга к восстановлению. Физическая реабилитация – единственное текущее лечение после инсульта, и нет доступных лекарств, способствующих неврологическому выздоровлению.
Теперь новое исследование UCLA, опубликованное в ноябре. 11 выпуск журнала Nature предлагает понимание основного ограничения способности мозга восстанавливать функции после инсульта и определяет многообещающую лекарственную терапию, которая поможет преодолеть это ограничение.
Исследователи, интересующиеся тем, как мозг восстанавливается, уже знают, что, когда мозг переносит инсульт, он становится возбудимым, вырабатывая чрезмерное количество клеток мозга, которые отмирают. Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили, что рост химической системы, известной как "тоническое торможение" сразу после инсульта вызывает снижение этого уровня возбудимости.
Но пока это "затухание" изначально помогает ограничить распространение повреждений, вызванных инсультом, повышенный уровень тонического торможения и пониженная возбудимость мозга сохраняются в течение нескольких недель, в конечном итоге оказывая пагубное влияние на восстановление мозга.
Основываясь на этом открытии, исследователи определили новый способ "выключать" эта тормозящая реакция для ускорения восстановления после инсульта и определение временного окна, в течение которого следует применять этот и другие методы восстановления мозга после инсульта. Эти результаты предлагают новые цели для разработки лекарств, способствующих восстановлению после инсульта.
"Было удивительно обнаружить, что уровень тонического торможения увеличивался так долго после инсульта и что существовала точка перегиба, когда повышение уровня в конечном итоге препятствовало восстановлению мозга," сказал доктор. Том Кармайкл, доцент неврологии Медицинской школы Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и член Центра инсульта Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. "Также было удивительно, что мы могли легко управлять тоническим подавлением в мозге после инсульта, чтобы восстановить его до нормального, «неинсультного» уровня, и тем самым улучшить восстановление поведения."
Другие исследования в общих чертах рассматривали возбуждающую передачу сигналов или тип ингибирующей передачи сигналов после инсульта, известный как "фазовое торможение." Однако эта предыдущая работа была сосредоточена на прямых связях между клетками мозга.
Исследование UCLA – первое, в котором изучается тоническое торможение при инсульте, с упором на химическую систему, которая не связывает напрямую клетки мозга, а вместо этого определяет общий уровень активности в головном мозге и устанавливает пороговые значения, при которых клетки мозга будут издавать новые сигналы.
Изучая инсульт и восстановление после инсульта у мышей, исследователи обнаружили, что, поскольку инсульт вызывает снижение нормального клиренса ингибирующего химического вещества в мозге, он заставляет нейроны в ткани, граничащей с инсультом, становиться менее возбудимыми. Они обнаружили, что, применяя специфические блокаторы этого ингибирующего химического вещества в мозге, они могли затем "выключи выключатель."
В результате повышенная возбудимость мозга сразу улучшила восстановление поведения после инсульта. В результате эти результаты определили потенциал для новой цели в мозге для эффективного лечения после инсульта.
"Важным элементом лечения инсульта является время доставки лекарств," добавил Кармайкл. "Мы обнаружили, что слишком раннее блокирование тонического торможения может привести к гибели клеток, но отсрочка лечения до трех дней после инсульта способствовала функциональному восстановлению без изменения размера удара."
Следующим этапом исследования будет проверка результатов на других доклинических моделях инсульта, а затем разработка клинических испытаний на людях. Фармацевтические компании активно работают в этой области нейробиологии, и существуют некоторые многообещающие лекарства-кандидаты для использования человеком.