Актуальность
В настоящее время наблюдается все более широкое признание того, что боковой амиотрофический склероз (БАС), или болезнь Лу Герига, характеризуется поражением сенсорных нейронов дорзальных корневых ганглиев. Однако все еще неизвестным оставался вклад различных триггеров заболевания, в том числе мутаций гена супероксиддисмутазы 1 (SOD1G93A), в непосредственное повреждение сенсорных клеток.
В недавней работе научными сотрудниками Медицинской школы Виргинского технологического исследовательского института Карильон (Virginia Tech Carilion Research Institute School of Medicine), США, было показано, что мутации в специфических генах, негативно влияющие на моторные нейроны и определяющие разрушительные следствия БАС, также атакуют и сенсорные нейроны. Новые данные позволяют предположить, что изучение особенностей функционирования сенсорных нейронов может стать основой идей превентивных стратегий, а также терапевтических решений, способствующих ретардации или даже обратному развитию патологического процесса при БАС. Статья была опубликована в издании «Scientific Reports» 8 ноября 2018 г.
Материалы и результаты исследования
В ходе работы учеными было проведено экспериментальное изучение сенсорных нейронов клеточных культур, а также in vivo у лабораторных мышей с генетическими мутациями, определяющими развитие моделированного БАС. По итогам сравнительного анализа установлено, что в аксонах сенсорных нейронов наблюдаются патологические изменения, подобные обнаруженным в моторных нейронах, пораженных БАС. Руководитель исследования Грегорио Вальдез (Gregorio Valdez), доцент кафедры биологических наук Научного колледжа (Department of Biological Sciences in the College of Science) Виргинского технологического исследовательского института Карильон, прокомментировал: «Этапность развития патологических изменений в сенсорных клетках аналогична таковой в двигательных нейронах. Так, триггеры развития изменений, связанных с прогрессированием БАС, первоначально поражают терминали аксонов сенсорных клеток, в частности синаптические локусы, после чего дегенеративные изменения распространяются по всей длине аксона. Однако исследования сенсорных нейронов in vitro по сравнению с изучением популяции моторных клеток относительно доступны для идентификации и тестирования молекулярных соединений, предположительно обладающих терапевтическим потенциалом при БАС».
Работа сенсорных и двигательных нейронов тесно взаимосвязана, поскольку сенсорные клетки прямо или опосредованно осуществляют непрерывную передачу информации моторным нейронам — например сигналов о температуре, тактильных стимулах, тонусе скелетных мышц и т.д. По данным Национального института неврологических расстройств и инсультов (National Institute of Neurological Disorders and Stroke — NINDS), США, в настоящее время выживаемость большей части пациентов с БАС не превышает 3–5 лет с момента дебюта первых симптомов заболевания, что связано с фактическим отсутствием разработок целевой терапии БАС. Однако результаты новой работы, по мнению авторов, предоставляют возможность проведения высокоточного анализа функционирования сенсорных нейронов in vitro с целью поиска молекулярных структур, оказывающих превентивное влияние в отношении патологических изменений, обусловленных развитием БАС.
Выводы и перспективы исследований
Резюмируя итоги, Г. Вальдез отметил: «Результаты проделанной работы позволили нам приблизиться к пониманию истоков нейронального патологического процесса при БАС. Тем не менее по-прежнему актуален поиск причины, определяющей уязвимость нейронов к воздействию триггеров развития БАС. Также важно оптимизировать методологию тестирования молекул, обладающих потенциалом предотвращать проникновение факторов индукции БАС в нейроны. При этом данные, которыми мы располагаем уже сейчас, позволяют предположить, что сенсорные нейроны могли бы служить каждой из обозначенных целей».
- Vaughan S.K., Sutherland N.M., Zhang S. et al. (2018) The ALS-inducing factors, TDP43A315T and SOD1G93A, directly affect and sensitize sensory neurons to stress. Sci. Rep., Nov. 8 [Epub. ahead of print].
- Virginia Tech (2018) Sensory neurons can be used to discover therapies for ALS: New approach for testing for ALS may be useful to reverse debilitating disease. ScienceDaily, Nov. 8.
Наталья Савельева-Кулик
