По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний, сегодня в Соединенных Штатах Америки 5,3 миллиона человек живут с инвалидностью, связанной с черепно-мозговой травмой (ЧМТ). Физические, психические и финансовые последствия ЧМТ могут быть огромными. Повреждение головного мозга после ЧМТ часто приводит к обширной потере подвижности и длительной, в т.ч. пожизненной, инвалидности. В настоящее время нет никаких клинических методов лечения, позволяющих предотвратить возникающие в результате тяжелой ЧМТ когнитивные и двигательные нарушения вследствие гибели нервных клеток.
В новом исследовании группа из Центра регенеративных биологических наук Университета Джорджии продемонстрировала высокую эффективность гидрогеля для лечения ЧМТ. Исследователи представили доказательства того, что этот гель не только защищает от гибели ткани мозга после тяжелой травмы, но и помогает в функциональном восстановлении нервной системы.
Это открытие является первым визуальным и функциональным доказательством восстановления нейронных цепей мозга, участвующих в движении «дотянись и схвати» у животных после тяжелой ЧМТ с имплантированным в мозг гидрогелем.
Созданный в 2017 году гидрогелевый клей представляет собой инженерные хондроитинсульфаты, (eCS), имитирующие хондроитинсульфат гликозаминогликаны, которые являются ключевыми регуляторами сигнализации фактора роста и гомеостаза стволовых клеток в головном мозге. eCS также активирует нейротрофический фактор мозга, который повышает выживаемость клеток после тяжелой ЧМТ.
Мыши, которым после тяжелой ЧМТ имплантировали eCS, продемонстрировали значительное восстановление функции «дотянись и схвати». Это было связано с усилением васкуляризации, экспрессией белка цитоскелета, активацией нейротрофического фактора и значительным улучшением клеточной репарации. Через 20 недель после ЧМТ общее восстановление двигательной функции у этих мышей значительно превосходило двигательные функции контрольных животных.
Чтобы оценить эффективность eCS, группа использовала метод, позволяющий сделать ткань мозга оптически прозрачной. Это позволило непосредственно наблюдать немедленную реакцию нейронов в цепи «дотянись и схвати» с помощью метода 3D-визуализации.
Используя эти методы наряду с обычными электрофизиологическими способами реабилитации, исследователи смогли подтвердить, что eCS поддерживает регенерацию функциональных нейронов в зоне поражения.
Авторы верят, что новый гидрогель даст надежду всем пациентам, страдающим от последствий тяжелой ЧМТ.
Статья C.-F.V. Latchoumane et al. Engineered glycomaterial implants orchestrate large-scale functional repair of brain tissue chronically after severe traumatic brain injury опубликована в журнале Science Advances.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru по материалам UGA Today: Reparative hydrogel mimics the composition and mechanics of the brain.
