В Казани выяснили, как травма спинного мозга влияет на иммунитет

Ученые из Казани впервые экспериментально исследовали поведение иммунных клеток центральной нервной системы (микроглии) при различных степенях травмы спинного мозга и в посттравматических периодах. Полученные ими данные помогут разработать новые методы лечения больных с такими травмами.

Особенно влияние клеток микроглии найдено при травме спинного мозга тяжелой степени. В этом случае отсутствие значимого восстановления нервной ткани связано, по всей видимости, с недостаточным количеством иммунных клеток (чем меньше таких клеток — тем длиннее период восстановления после травмы). Помимо этого, решающую роль играет пролонгированная активация клеток микроглии, которая не дает стабилизировать микроокружение в области травмы. Над исследованием работали Ученые НИЛ «Генные и клеточные технологии» Института фундаментальной медицины и биологии подведомственного Минобрнауки России Казанского федерального университета (КФУ). Они выяснили, что клетки иммунной системы мозга играют значительную роль в процессах воспаления и восстановления при тяжелой травме спинного мозга.

«Травма спинного мозга — серьезная проблема современной медицины, которая может привести к значительному снижению качества жизни пациента. После травмы происходит активация множества биохимических реакций и взаимодействий между клетками, результаты которых определяют возможность восстановления нервной ткани и сохранения ее функций. Важнейшими участниками этих процессов являются клетки микроглии — иммунные клетки центральной нервной системы», — пояснила первый автор статьи, младший научный сотрудник НИЛ «Генные и клеточные технологии» Эльвира Ахметзянова.

Сотрудниками лаборатории было изучено поведение клеток микроглии в условиях моделирования травмы спинного мозга in vitro различной степени тяжести в различные посттравматические периоды (острый, подострый и хронический).

«В результате лабораторных экспериментов на крысах мы выяснили, что клетки микроглии способны оказывать как противовоспалительное и защитное действие, так и способствовать разрушению нервной ткани. Клетки микроглии при травме спинного мозга активируются, то есть возникает иммунный ответ, и его степень напрямую зависит от тяжести травмы. В результате активации эти клетки приобретают нейротоксический или нейропротективный фенотип — происходит процесс их поляризации. Они поляризуются спонтанно, но обычно в большей степени происходит поляризация в сторону нейротоксического фенотипа, так как этому способствует выброс провоспалительных молекул разными клетками в эпицентре повреждения. Активация клеток микроглии в случае приобретения нейропротективного фенотипа способствует восстановлению нервной ткани. Нами, а также другими авторами, было доказано существование клеток промежуточного фенотипа», — рассказывает руководитель Центра превосходства «Персонифицированная медицина» и НИЛ «Генные и клеточные технологии» КФУ Альберт Ризванов.

Исследователи КФУ выявили закономерность: чем серьезнее травма спинного мозга, тем ниже способность микроглии к делению и уничтожению чужеродных частиц и поврежденных клеток во всех посттравматических периодах. Это открытие поможет в разработке новых подходов к лечению травм спинного мозга.

«Нам еще предстоит найти надежные способы поляризации клеток иммунной системы мозга в сторону нейропротективного фенотипа, что будет способствовать нейрорегенерации», — отметила ведущий научный сотрудник НИЛ «Генные и клеточные технологии», руководитель научной группы «Молекулярные и клеточные механизмы нейрорегенерации» Яна Мухамедшина.

Полученные учеными НИЛ «Генные и клеточные технологии» новые научные результаты будут способствовать лучшему пониманию механизмов, происходящих в нервной ткани после травмы спинного мозга, и разработке новых методов лечения больных с такими травмами.

На данный момент исследование перешло на стадию изучения на животных (крысы, in vivo), где предстоит подтвердить все полученные результаты.

Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030», которая является одной из мер государственной поддержки университетов нацпроекта «Наука и университеты».

Полученные данные представлены в статье, опубликованной в специальном выпуске одного из международных журналов.