• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.06.2023
НИУ ВШЭ
595

Стимуляция природного «фильтра» мозга повысит эффективность лечения Альцгеймера

4.6

Исследователи НИУ ВШЭ и Института молекулярной биологии РАН предлагают проверить, как на стимуляцию мозга реагирует гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — природный фильтр мозга, работа которого нарушается при болезни. Понимание того, как изменяется ГЭБ при стимуляции, может в теории улучшить лечение: доставка медикаментов в мозг на ранних стадиях станет эффективнее, а на более поздних стадиях болезни терапия поможет поддержать работу мозга.

Стимуляция природного «фильтра» мозга повысит эффективность лечения Альцгеймера / ©Getty images / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Исследование опубликовано в журнале Communications Biology. Деменция, или приобретенное слабоумие, — это прогрессирующая деградация когнитивных функций мозга: мышления, памяти, внимания, координации движений, а также эмоционально-поведенческий распад личности. По оценке ВОЗ, более 55 миллионов человек в мире страдает деменцией, а каждый год появляется 10 миллионов новых больных. И это число будет увеличиваться, поскольку главный фактор риска болезни — возраст, а доля пожилого населения планеты растет.

Самая распространенная форма деменции — болезнь Альцгеймера, на нее приходится 60–70 процентов случаев. Орудиями болезни Альцгеймера служат бета-амилоид и тау-белок — молекулы, которые образуют вне- и внутриклеточные агрегаты, которые приводят к гибели нейронов, из-за чего когнитивные функции утрачиваются. Полностью излечить болезнь невозможно, состояние больного в течение 7–10 лет постепенно ухудшается: возникают проблемы с памятью, речью, мышлением, человек перестает узнавать близких, не контролирует эмоции, теряет способность ориентироваться в обстановке и ухаживать за собой.

Исследователи продолжают искать способ вылечить или хотя бы смягчить симптомы болезни. Команда ученых с участием НИУ ВШЭ детально изучила около 40 исследований за последние 20 лет и предположила, как стимуляция мозга может влиять на целостность ГЭБ, в том числе при болезни Альцгеймера.

Нарушение гематоэнцефалического барьера — один из маркеров Альцгеймера, предшествующий появлению первых симптомов. В норме система ГЭБ работает как фильтр и препятствует попаданию в нервную ткань токсических веществ из кровотока, при этом пропуская питательные биоактивные вещества. При болезни Альцгеймера функционирование ГЭБ нарушается, патогены проникают в мозг и накапливаются там.

На проницаемость ГЭБ можно влиять при помощи неинвазивных методов: транскраниальной магнитной стимуляции и стимуляции постоянным током. Процедура магнитной стимуляции основана на ритмичном воздействии магнитного поля, а при стимуляции током применяется слабый постоянный ток.

Авторы предполагают, что изменение целостности ГЭБ в результате стимуляции можно использовать для повышения эффективности доставки лекарств на ранних стадиях. Однако на более поздних стадиях нужно подходить к стимуляции осторожно, так как возможное разрушение ГЭБ способно усугубить болезнь.

«Активно изучается то, как стимуляция влияет на когнитивные функции, что особенно важно для пациентов с болезнью Альцгеймера. Однако то, какие эффекты оказывает стимуляция в зависимости от целостности ГЭБ, обычно не рассматривают, — поясняет соавтор статьи, младший научный сотрудник Института молекулярной биологии РАН, выпускница магистерской программы ВШЭ «Когнитивные науки и технологии: от нейрона к познанию» Александра Петровская. — Мы же утверждаем, что исследовать эффект от стимуляции ГЭБ при Альцгеймере нужно, чтобы повысить эффективность фармакологического лечения Альцгеймера. Более того, исследования важны для понимания безопасности стимуляции на поздних стадиях болезни, когда состояние ГЭБ резко ухудшается».

Систематический анализ влияния стимуляций на связанные с болезнью Альцгеймера факторы в эндотелиальных клетках еще не проводился, но некоторые данные о нейронах и глиальных клетках доступны. Так, в исследовании китайских ученых сообщалось, что магнитные импульсы могут оказывать нейрозащитный эффект. В частности, экспрессия гена IL-10, связанного с противовоспалительным действием, увеличивалась в культуре клеток астроцитов после воздействия импульсов частотой 10 Гц.

В другой подборке исследований стимуляции, наоборот, приводили к раскрытию ГЭБ. Такой подход может быть полезным для доставки лекарств при болезни. Магнитная стимуляция повысила проницаемость ГЭБ в исследовании на крысах и у группы пациентов со злокачественными опухолями головного мозга. А недавно при попытке вызвать открытие ГЭБ на крысиной модели к правому полушарию крыс применяли повторяющуюся низкочастотную стимуляцию, и проницаемость увеличилась на 18 процентов через 15 минут после начала стимуляции.

Тем не менее исследований о влиянии стимуляции на эндотелий ГЭБ на моделях Альцгеймера на момент написания работы не было. Чтобы повысить уровень воспроизводимости исследований с применением стимуляции мозга, нужно грамотно смоделировать трансляцию результатов с клеточного на животный уровень, а с животного — на человека. Исследования на клеточных и животных моделях могут показать, как стимуляция в зависимости от параметров влияет на клетки мозга. Но то, как она в действительности влияет, например, на ГЭБ у пациентов с болезнью Альцгеймера, требует дальнейшего детального исследования.

«Чтобы экстраполировать результаты исследований на животных in vitro и in vivo на людей, необходимо изучить влияние стимуляции на ключевые компоненты патологии Альцгеймера, такие как изменения концентрации вне- и внутриклеточных ионов, бета-амилоидов и тау-белка, — поясняет сотрудник Центра биомедицинской визуализации Атинула А. Мартинос, научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований* Мария Назарова. — Мы считаем, что исследования должны рассмотреть влияние стимуляции на ГЭБ как при болезни Альцгеймера, так и при здоровом старении. Учитывая, что большая часть мозговых кровеносных сосудов расположена на поверхности коры и хорошо доступна для стимуляции, это относительно простой и информативный метод».

*На момент подготовки статьи 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» — один из крупнейших и самых востребованных вузов России. В университете учится 54 тысячи студентов и работает почти 4,5 тысячи учёных и преподавателей. НИУ ВШЭ ведёт фундаментальные и прикладные исследования в области социально-экономических, гуманитарных, юридических, инженерных, компьютерных, физико-математических наук, а также креативных индустрий. В университете действуют 47 центров превосходства, или международных лабораторий. Вышка объединяет ведущих мировых исследователей в области изучения мозга, нейротехнологий, биоинформатики и искусственного интеллекта. Университет входит в первую группу программы «Приоритет-2030» в направлении «Исследовательское лидерство». Кампусы НИУ ВШЭ расположены в четырех городах — Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и Перми, а также в цифровом пространстве — «Вышка Онлайн».
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Позавчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

Позавчера, 17:59
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно