Большинство повреждений спинного мозга вызывают потерю двигательной способности (паралич) и чувствительности ниже места поражения. До настоящего времени подобные травмы ассоциировались с развитием постоянной недееспособности в связи с невозможностью регенерации и восстановления функциональности нервных волокон. Недавно ученым Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (German Center for Neurodegenerative Diseases) удалось раскрыть молекулярный механизм, блокирующий возможность репарации нейрональных связей. В экспериментальном лечении с применением прегабалина (Pregabalin) у мышей достигнуто ингибирование процесса, препятствующего регенерации поврежденных нейронов. О результатах исследования под руководством нейробиолога Франка Брадке (Frank Bradke) сообщают в журнале «Neuron» 6 октября 2016 г.
Известно, что регенерация поврежденных нервных волокон возможна при условии развития новых соединений между травмированными нервными клетками. Подобное формирование нейрональных связей происходит на ранних этапах эмбрионального развития нервной системы. Тем не менее, эта способность исчезает у взрослого человека. Сотрудник лаборатории профессора Ф. Брадке и первый автор настоящей публикации доктор Андреа Тедески (Dr. Andrea Tedeschi) отмечают, что в своем исследовании они исходили из гипотезы о существовании механизма обратной регуляции и прекращения нейронального роста, который включается с момента завершения формирования нейронных взаимосвязей.
С целью апробации выдвинутого предположения исследователи начали поиск генов — регуляторов роста нейронов. Для изучения масштабного набора данных использовали биоинформационные аналитические модели. Итогом предварительного исследования явилась идентификация гена, известного как Cacna2d2, играющего важную роль в функционировании синаптических связей, а именно в формировании окончательного морфофункционального контакта между нейронами.
В ходе дальнейших экспериментов исследователи модифицировали активность гена путем его деактивации. Это позволило подтвердить, что ген Cacna2d2 действительно оказывает решающее влияние на пролиферацию аксонов и процессы нейрональной регенерации.
Ген Cacna2d2, кодирующий более крупный протеиновый комплекс, участвует в процессах функционирования кальциевых ионных каналов в клеточных мембранах, регулируя поток частиц кальция в клетку, освобождение нейромедиаторов и обеспечивая таким образом обмен информацией межу нейронами. В последующем исследовании ученые применяли прегабалин (Pregabalin), ранее известный своей способностью связывать молекулярные субъединицы кальциевых каналов, препятствуя транспорту кальция в нейроны. В течение нескольких недель препарат вводили лабораторным мышам со спинальной травмой, после чего исследователи констатировали у них развитие новых нейрональных связей.
Известно, что прегабалин применяли и ранее в терапии при повреждениях спинного мозга, однако с целью анальгезии и на более поздних этапах лечения таких пациентов. По мнению ученых, сведения о регенеративном потенциале препарата при его применении в ранний период ведения пациентов со спинальной травмой в долгосрочной перспективе могут привести к формированию новых подходов в восстановительном лечении.
- German Center for Neurodegenerati (2016) Researchers activate repair program for nerve fibers. ScienceDaily, Oct. 7 (https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161007084632.htm).
- Tedeschi A., Dupraz S., Laskowski C.J. et al. (2016) The Calcium Channel Subunit Alpha2delta2 Suppresses Axon Regeneration in the Adult CNS. Neuron, October 2016. Available online, Oct. 6 (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627316305852).
Наталья Савельева-Кулик
