На этой неделе в авторитетных журналах из области нейронаук читайте о том, как лечить хроническую боль, какие гены участвуют в реализации когнитивных функций мозга, что такое каскадное развитие болезни Альцгеймера, а также каким образом производное марихуаны поможет в борьбе с эпилепсией.
Новый метод лечения хронического болевого синдрома
Nature Neuroscience, 21 December 2015
Хронический болевой синдром – неврологическая патология, которая возникает в результате травм или заболеваний (например, остеохондроз). На сегодняшний день лечение хронической (нейропатической) боли ограничивается приемом нестероидных противовоспалительных средств (НПВС), которые не обладают высокой эффективностью. Авторы статьи, опубликованной в журнале Nature Neuroscience, выяснили, что при хроническом болевом синдроме происходит изменение региона мозга, который называют центром удовольствия (прилежащее ядро).
Ученые проводили эксперимент на крысах и мышах, у которых травмировали периферические нервы, тем самым вызывая хроническую боль. Стало понятно, что в случае хронической боли, мозг оказывается буквально зависимым от нее, поскольку в процесс вовлекаются нейроны прилежащего ядра, почти точно так же, как при, скажем, алкогольной зависимости. Кроме того становятся гипервозбудимыми нейроны, отвечающие за негативные эмоции. Они образуют более устойчивые связи с другими регионами мозга. То есть, хроническая боль — это не просто неврологический феномен, она оказывается тесно связанной с негативными эмоциями.
Ключевым нейротрансмиттером в этой системе является дофамин. Оказалось, что при введении животным комбинации леводопы (препарат, который повышает уровень дофамина, применяется для лечения болезни Паркинсона) и НПВС на ранних этапах развития болевого синдрома приводит к тому, что изменения в мозге обращаются вспять. При этом, по изменениям в поведении животных стало ясно, что они больше не испытывают боль. Применение на животных препарата прамипексола, который активирует дофаминовые рецепторы и тоже применяется для лечения болезни Паркинсона, эффективно устраняло хронический болевой синдром.
Ren W., Centeno M.V., Berger S., et al. The indirect pathway of the nucleus accumbens shell amplifies neuropathic pain / Nature Neuroscience, December 21, 2015.
Гены интеллектуальных способностей
Nature Neuroscience, 21 December 2015
Графическое изображение взаимосвязей генов в кластере М3
Геном нервных клеток является основой реализации когнитивных функций мозга. Международная команда ученых изучала, какие именно гены связаны с когнитивными способностями людей. Результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Nature Neuroscience. Исследование генов, отвечающих за интеллект человека, было проведено на системном уровне. Для этого ученые оценивали экспрессию сотен генов в образцах ткани различных регионов головного мозга с помощью ДНК- чипов. Образцы ткани мозга брали как у здоровых людей (из биобанка UK Brain Expression Consortium), так и у людей, которым была проведена операция по причине эпилепсии, а также у пациентов с другими неврологическими патологиями (аутизм и умственная отсталость).
Под пристальным вниманием исследователей оказались такие регионы мозга, как гиппокамп, мозжечок, фронтальная, теменная и затылочная области коры. Ученые анализировали и сравнивали экспрессию генов в клетках мозга здоровых и больных людей, чтобы описать, как различные гены связаны с когнитивными функциями мозга, и как они взаимодействуют друг с другом. По результатам исследования удалось определить два кластера генов, названные М1 и М3. При этом оказалось, что некоторые гены из кластера М3 могут не только способствовать поддержанию когнитивных функций здоровых людей, но и, в случае возникновения мутаций, участвовать в развитии различных неврологических заболеваний.
Johnson M.R., Shkura K., Langley S.R., et al. Systems genetics identifies a convergent gene network for cognition and neurodevelopmental disease / Nature Neuroscience, December 21, 2015.
Каскадное развитие болезни Альцгеймера
American Journal of Pathology, 21 December 2015
В настоящее время остается неясным, почему у одних людей, даже при наличии патологии на уровне нейронов, манифестации болезни Альцгеймера (БА) не происходит, в то время как у других, заболевание ярко проявляет себя. Авторы статьи, опубликованной в журнале American Journal of Pathology, представили результаты своей работы по изучению болезни Альцгеймера на разных стадиях развития. Ученые анализировали образцы ткани различных регионов головного мозга (гиппокамп, энторинальная и теменная кора), полученных при аутопсии от 46 людей. Доноров, у которых брали нервную ткань, классифицировали на несколько групп: нормальный контроль (нет клинических и гистологических проявлений БА), люди с гистологическими признаками патологии, но без манифестации БА при жизни, люди с диагнозом БА.
Исследователи с помощью метода проточной цитометрии измеряли в синаптических окончаниях нервных клеток содержание β-амилоида и белка p-tau. При этом выяснилось, что концентрация β-амилоида отчетливо коррелирует с развитием патологической картины на уровне нервных клеток. В то же время, ученые хотели выяснить, как содержание β-амилоида связано с клиническими проявлениями БА. Для этого они измеряли концентрации связанных с синапсом растворимых олигомеров β-амилоида. Оказалось, что содержание олигомеров амилоида на ранних, но не на поздних стадиях БА было значительно выше у людей с тканевыми признаками заболевания, но без его манифестации, чем в группе нормального контроля. В свою очередь тау-белок ученые обнаруживали только на поздних стадиях заболевания. Таким образом, развитие Болезни Альцгеймера происходит по принципу каскада, начальным этапом которого является накопление олигомеров β-амилоида, что в свою очередь предшествует возникновению тау-патологии.
Bilousova T., Miller C.A., Poon W.W., et al. Synaptic Amyloid-β Oligomers Precede p-Tau and Differentiate High Pathology Control Cases / American Journal of Pathology, December 21, 2015.
Марихуана поможет в борьбе с эпилепсией
Lancet Neurology, 23 December 2015
Эпилепсия по-прежнему остается распространенным неврологическим заболеванием и проявляется в периодическом внезапном возникновении судорожных припадков. Почти треть пациентов с эпилепсией имеет лекарственно-устойчивую форму болезни, что приводит к снижению их качества жизни и повышению уровня смертности. В статье, опубликованной в журнале Lancet Neurology, рассказывается об испытании нового метода борьбы с лекарственно-устойчивой эпилепсией.
В исследовании приняло участие 214 пациентов в возрасте от 1 до 30 лет, которые страдали тяжелыми, устойчивыми к лечению формами эпилепсии. В качестве противоэпилептического средства было протестировано одно из веществ, содержащихся в марихуне – канабидиол (главный наркотический эффект конопли вызывается другим веществом родственной структуры – дельта-9-тетрагидроканнабинолом). Пациенты принимали препарат перорально в дозах 2-5 мг/кг массы тела в день в течение 12 недель. При этом исследователи отмечали количество эпилептических приступов, которые возникали до и во время лечения, а также следили за безопасностью нового препарата. По результатам испытаний стало ясно, что канабидиол действительно способен снижать количество судорожных приступов. Так, после 12 недель лечения количество припадков в месяц уменьшилось в среднем на 36%. В то же время у некоторых испытуемых исследователи отмечали ряд побочных эффектов препарата, такие как сонливость, снижение аппетита, диарея, слабость и конвульсии.
Devinsky O., Marsh E., Friedman D., et al. Cannabidiol in patients with treatment-resistant epilepsy: an open-label interventional trial / Lancet Neurology, December 23, 2015.