Новое исследование на мышах предполагает, что препарат габапентин, который в настоящее время назначают для контроля судорог и уменьшения боли в нервах, может ускорить восстановление движений после инсульта, помогая нейронам на неповрежденной стороне мозга взять на себя сигнальную работу потерянных клеток.
Эксперименты имитировали ишемический инсульт у людей, который возникает, когда тромб блокирует кровоток и нейроны в пораженной области мозга гибнут.
Результаты показали, что ежедневный прием габапентина в течение шести недель после инсульта восстанавливал мелкую моторику верхних конечностей животных. Исследователи обнаружили, что функциональное восстановление также продолжалось после прекращения лечения.
Команда Университета штата Огайо ранее обнаружила, что габапентин блокирует активность белка, который при повышенном уровне экспрессии после травмы головного или спинного мозга препятствует повторному росту аксонов, длинных тонких отростков тел нервных клеток, которые передают Сообщения.
«Когда этот белок высок, он мешает неврологическому восстановлению», — говорит ведущий автор Андреа Тедески, доцент кафедры нейробиологии в Медицинском колледже штата Огайо.
«Представьте, что этот белок — это педаль тормоза, а восстановление — это педаль газа. Вы можете нажимать на педаль газа, но не можете ускоряться, пока вы также нажимаете на педаль тормоза», — сказал Тедески. «Если вы начнете поднимать педаль тормоза и постоянно нажимать на газ, вы действительно можете ускорить восстановление. Мы думаем, что это влияние габапентина на нейроны, и есть вклад ненейронных клеток , которые подключаются к этому процессу и делают его более равномерным.»
Исследование опубликовано сегодня (23 мая 2022 г.) в журнале Brain.
Эта работа основана на исследовании 2019 года, в котором лаборатория Тедески обнаружила у мышей, что габапентин помогает восстановить функцию верхних конечностей после травмы спинного мозга.
Основное внимание при лечении после ишемического инсульта направлено на восстановление кровотока в головном мозге как можно быстрее, но это исследование предполагает, что габапентин не играет никакой роли на этой острой стадии: результаты восстановления были одинаковыми, независимо от того, начиналось ли лечение через час или через день. после инсульта.
Вместо этого эффекты препарата проявляются в определенных моторных нейронах, аксоны которых передают сигналы от центральной нервной системы к телу, которые приказывают мышцам двигаться.
Исследователи наблюдали, что после инсульта у исследуемых мышей нейроны на неповрежденной или контралатеральной стороне мозга начали прорастать аксоны, которые восстанавливали сигналы для произвольных движений верхних конечностей, которые были подавлены гибелью нейронов после инсульта. Это пример пластичности, способности центральной нервной системы восстанавливать поврежденные структуры, связи и сигналы.
«Нервная система млекопитающих обладает некоторой внутренней способностью к самовосстановлению», — сказал Тедески, также участник Программы хронических травм головного мозга штата Огайо. «Но мы обнаружили, что этого увеличения спонтанной пластичности недостаточно для восстановления. Функциональные нарушения в этой экспериментальной модели ишемического инсульта не такие серьезные , но они сохраняются».
Нейроны после травмы имеют тенденцию к «гипервозбуждению», что приводит к чрезмерной передаче сигналов и мышечным сокращениям, что может привести к неконтролируемому движению и боли. В то время как белок нервного рецептора alpha2delta2 способствует развитию центральной нервной системы, его сверхэкспрессия после повреждения нейронов означает, что он тормозит рост аксонов в неподходящее время и способствует этой проблематичной повышенной возбудимости.
Именно здесь габапентин выполняет свою работу: ингибирует субъединицы альфа2дельта1/2 и обеспечивает скоординированное восстановление центральной нервной системы после инсульта.
«Мы заблокировали рецептор с помощью препарата и спросили, произойдет ли еще большая пластичность? Ответ — да», — сказал Тедески.
Поскольку метод, который временно заглушал новую схему, обращал вспять поведенческие признаки выздоровления, Тедески сказал, что полученные данные свидетельствуют о том, что препарат нормализует состояние поврежденной нервной системы, способствуя функционально значимой реорганизации коры головного мозга.
По сравнению с контрольными мышами, которые не получали препарат, у мышей, получавших ежедневное лечение габапентином в течение шести недель, восстановилась мелкая моторика передних конечностей. Исследователи наблюдали, что через две недели после прекращения лечения функциональные улучшения сохранялись.
«Это подтвердило, что функциональные изменения закрепляются в нервной системе», — сказал Тедески.
Габапентин также, по-видимому, оказывает влияние на ненейронные клетки мозга, пострадавшего от инсульта, которые влияют на время передачи сообщений. Изучение их активности после медикаментозного лечения показало, что эти клетки могут динамически изменять свое поведение в ответ на изменения в синаптической связи, что дополнительно способствует плавному прорастанию аксонов, которые компенсировали потерянные нейроны.
Команда продолжает изучать механизмы восстановления после инсульта, но Тедески сказал, что полученные данные свидетельствуют о том, что габапентин обещает стать стратегией лечения после инсульта.
Теги: биотехнологии, инсульт, кровь
