В новом исследовании, опубликованном в журнале Brain, ученые из Университета штата Огайо (Ohio State University) предполагают, что препарат габапентин, который в настоящее время назначают для контроля судорог и снижения невралгии, может ускорить восстановление движений после инсульта, помогая нейронам на неповрежденной стороне мозга взять на себя сигнальную работу потерянных клеток. Ученые ранее обнаружили, что габапентин блокирует активность белка, который при повышенном уровне экспрессии после травмы головного или спинного мозга препятствует повторному росту аксонов.
Материалы и методы обследования
Исследователи имитировали ишемический инсульт, который возникает, когда тромб блокирует кровоток и нейроны в пораженной области мозга гибнут. Эта работа основана на исследовании 2019 года, в котором ученые обнаружили на модели мышей, что габапентин помогает восстановить функцию верхних конечностей после травмы спинного мозга.
Результаты научной работы
Результаты исследования показывают, что ежедневный прием габапентина в течение 6 недель после инсульта восстанавливал мелкую моторику верхних конечностей животных. Исследователи обнаружили, что функциональное восстановление также продолжалось после прекращения лечения.
«Представьте, что белок габапентин — это педаль тормоза, а восстановление — это педаль газа», — объясняет автор исследования Андреа Тедески (Andrea Tedeschi). «Это влияние габапентина на нейроны и есть вклад нейронных клеток, которые подключаются к этому процессу и делают его более равномерным и эффективным».
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.
Ученые наблюдали, что после инсульта у исследуемых мышей 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», — объясняет Андреа Тедески. «Но мы обнаружили, что этого увеличения спонтанной пластичности недостаточно для восстановления. Функциональный дефицит не такой серьезный в этой экспериментальной модели ишемического инсульта, но он сохраняется».
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 рецептора нейрона alpha2 delta2 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 alpha2 delta2 и обеспечивает скоординированное восстановление центральной нервной системы после инсульта.
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 6 недель, восстановилась мелкая моторика передних конечностей. Исследователи наблюдали, что через 2 недели после прекращения лечения функциональные улучшения сохранялись.
Габапентин также, по-видимому, оказывает влияние на нейронные клетки мозга, пострадавшего от инсульта, которые влияют на время передачи сигналов. 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.
Ученые продолжают изучать механизмы восстановления после инсульта. Полученные данные свидетельствуют о том, что габапентин обещает стать стратегией лечения после перенесенного инсульта.
Авторы другого исследования утверждают, что некоторые бактерии в микробиоме кишечника коррелируют с тяжелым течением инсульта.
