Гормоны могут помочь восстановлению головного мозга после травмы
Международная команда исследователей с участием профессора, декана факультета биологии и биотехнологии ВШЭ Александра Тоневицкого обнаружила, что после черепно-мозговой травмы гормоны гипофиза могут по-разному воздействовать на левую и правую половину тела животных. Эти различия могут ускорять развитие двигательных нарушений. Ученым предстоит выяснить, сможет ли лечение, блокирующее соответствующие гормоны, противодействовать этим эффектам. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife.
После травмы головного мозга или инсульта часто появляются проблемы с контролем мускулов и конечностей. Как правило, если кровоизлияние произошло в правом полушарии, то проблемы возникают с левой стороной тела, и наоборот. Ученых и медиков давно интересует, как возникают нарушения в работе нервной системы после поражений тканей головного мозга.
Авторы статьи нашли возможный ответ на этот вопрос. В ходе нового исследования они наблюдали, как после травмы головного мозга у крыс развивается паралич конечностей. В этих экспериментах участвовали как изначально здоровые грызуны, так и животные с поврежденным позвоночником и параличом задних конечностей.
Опыты показали, что вероятность частичного паралича левой или правой стороны тела крыс зависела от того, насколько активным был их гипофиз. Это небольшой отдел мозга, который отвечает за выработку различных гормонов. Если ученые повреждали или удаляли гипофиз у крыс, то у животных не возникало проблем с движением, связанных только с одной стороной туловища.
Заинтересовавшись этим, исследователи проследили, что произойдет, если ввести здоровым крысам гормоны гипофиза, которые вырабатываются при повреждении мозга. В результате нарушения в работе правой или левой стороны тела начались сами по себе.
Когда ученые заблокировали выработку двух гормонов гипофиза, бета-эндорфина и аргинин-вазопрессина, проблемы с конечностями у крыс с травмой мозга прекратились. Это говорит о том, что эти, а также, вероятно, и другие гормоны, которые вырабатывает мозг и организм в целом, могут по-разному влиять на левую и правую половину туловища.
Полученные авторами статьи результаты позволяют говорить о том, что эндокринная система может избирательно воздействовать на левую и правую стороны тела. Это необычное явление, требующее проверки в дальнейших опытах на животных и людях, переживших инсульт. Ученые предполагают, что если будущие исследования покажут, что блокировка этих гормонов приносит пользу, то тогда у человечества появится новый метод борьбы с последствиями инсультов или травм мозга.
В исследовании приняли участие нейрофизиологи и биологи из Швеции, России, Дании и Португалии. «Мне очень повезло работать с командой выдающихся ученых из четырех стран, работающих в шести университетах, в том числе с профессором Александром Тоневицким. Когда речь идет о молекулярных и генетических проектах, это обычное дело, но в физиологии это, может быть, исключительный случай. Это хороший пример того, как общая цель может объединить столь разных людей в одной команде», — рассказал один из авторов исследования, профессор Упсальского университета Георгий Бакалкин.
Александр Тоневицкий, профессор, декан факультета биологии и биотехнологии ВШЭ
Это захватывающее направление для исследований, которое открывает множество возможностей для дальнейшего сотрудничества. Возможно, нас всех ждет появление концептуально нового фармакологического лечения двигательных нарушений, возникающих после инсульта и травм головного мозга, — основных причин инвалидности в настоящее время.
Георгий Бакалкин, профессор Упсальского университета
Как новая концепция, это исследование привело к долгим и интересным дискуссиям между редакторами, рецензентами и авторами перед публикацией. Эта феноменологическая статья представляет первые доказательства наличия эндокринного механизма, специфичного для побочных эффектов, и оставляет функциональные и механистические вопросы для дальнейших исследований. Теперь, когда статья опубликована, мы можем приступить к анализу основных механизмов и роли этого феномена в управлении нашим телом и в неврологических расстройствах.