Ученые из России и Тайваня смогли успешно разработать новые механизмы для восстановления нейротравм. Новое исследование, проведенное на рыбках вида данио-рерио, позволило найти молекулярные мишени, с помощью которых смогут лечить черепно-мозговые травмы и их последствия. Работа была проведена при финансовой поддержки Российского научного фонда. Руководителем исследования был Алан Калуев — профессор РАН, член Европейской академии, ведущий научный сотрудник НИИ нейронаук и медицины.
Пресс-служба Уральского федерального университета, ученые которого участвовали в исследовании, прокомментировали работу: “Ученые из России и Тайваня разработали и успешно испытали новую модель черепно-мозговой травмы (ЧМТ) у рыбок данио-рерио. Применение этой модели позволило смоделировать ЧМТ и выявить молекулярные мишени, перспективные для лечения нейротравм и их последствий. Это открывает путь к доклиническому тестированию на данио-рерио новых нейропротекторных препаратов». Статья с описанием исследования уже опубликована в медицинском журнале Рharmaceutics.
Вверх по карьерной лестнице
Рыбки вида данио-рерио — это пресноводные лучуперные рыбы семейства карповых, которые прочно закрепили за собой место “помощников” среди исследователей. В 1970-х годах американский ученый Джордж Стрейсингер предложил использовать именно данио-рерио, как модельный организм для изучения развития позвоночных на разных стадиях. С тех пор, с помощью этих рыбок исследуют не только развитие позвоночных, но и их иммунитет, физиологию, а также то, как воздействуют на эмбрионы и взрослых животных токсины и лекарственные препараты. Кроме того, данио-рерио участвуют в исследованиях и опытах по изучению поведенческих реакции в различных условиях, а также в генетических исследованиях.
Тенденции в лечении нейротравм
Черепно-мозговая травма серьезная проблема для общества во множестве стран и сильная нагрузка для любой системы здравоохранения. Всё дело не только в широкой распространённости данной травмы, но и в тяжелом восстановлении после неё. Для лечения черепно-мозговых травм применяются разные виды лекарственных средств от мочегонных препаратов, чтобы снять оттёк мозга и снизить внутричерепное давление, до специальных ноотропов, которые стимулируют питание мозга. Хотя доказательная база последних заставляет часть врачей вступать в полемику и отказываться от их применения. Для диагностики ЧМТ используют компьютерную томографию и магнитно-резонансная томографию. Они же помогают раскрыть корреляты сохранённых и нарушенных функций мозга после травмы.
Согласно научной работе А.А. Потапова, Л. Б. Лихтермана и других учёных НИИ нейрохирургии им. академика Н.Н. Бурденко, современная нейротравматология сосредоточена на нескольких направлениях. Во-первых, на внедрении новых технологий нейровизуализации — комплексе методов исследования головного мозга, который позволяет наглядно в графической форме отобразить структуру, функции и биохимические характеристики мозга. Во-вторых, изучением развития патогенеза ЧМТ с использованием данных молекулярной биологии генетики. Не менее важным для ученых является создание многомерной классификации черепно-мозговых травм, а также совершенствование методов реанимации, интенсивной терапии, хирургии и реабилитации пострадавших на основе принципов доказательной медицины.
Новый виток
Ранее исследования черепно-мозговой травмы проводили с помощью повреждений тканей головного мозга у подопытных. Новая работа таких крайностей не потребовала, так как кожа и череп рыб прозрачные и, «просветив» мозг, учёные могли наблюдать за ним в относительной безопасности для данио-рерио. Новый метод основан на облучении головного мозга специальной лазерной установкой с системой точного наведения.
«Более того, в данной работе локализация, мощность и продолжительность лазерного облучения были тщательно отрегулированы и оптимизированы. Наш метод позволяет точечно воздействовать на головной мозг рыб, несмотря на их маленький размер, поэтому все нежелательные повреждения были исключены. Поверхностные ткани организма не подвергались разрушительному воздействию, и ни одна рыбка в результате облучения не погибла», — прокомментировал работу руководитель исследования Алан Калуев.
О том, что разработанная модель сработала, учёные поняли по поведению рыб. После облучения у данио-рерио наблюдались такие же особенности поведения, как у людей и млекопитающих с ЧМТ: рыбы двигались медленнее, реже и преодолевали более короткие дистанции. Наблюдая за подопытными, ученых заинтересовали несколько вещей: наличие у данио-рерио способности к полному восстановлению уже через неделю после нейротравмы, а также изменение одного из биомаркеров – BDND, который также вернулся в норму на седьмой день. Полученные результаты исследования могут существенно продвинуть изучение не только самого механизма ЧМТ, но и помогут исследовать новые терапевтические методы лечения.
