Новые данные ученых ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом

Ученые лаборатории нейробиологии ТГУ в ходе серии экспериментов, проведенных с использованием модели ишемического инсульта у крыс, получили новые данные о процессах, которые происходят в очаге поражения головного мозга. Новая информация может стать основой неинвазивного диагностического метода, позволяющего оценивать степень воспаления, прогнозировать течение заболевания и выбирать стратегию лечения пациентов, переживших «сосудистую катастрофу».

Новые данные ученых ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом / ©Getty images

Результаты исследований опубликованы в высокорейтинговом журнале International Journal of Molecular Sciences. Целью исследования, выполненного нейробиологами при поддержке РНФ, было изучение процесса образования новых нейронов при ишемическом инсульте. Для этого был создан новый способ маркировки молодых нейронов.

Ученые ТГУ вместе с коллегами из Университета Лёвена (Бельгия) сконструировали «курьера» для транспортировки генетического материала в клетки головного мозга – специальные векторы на основе ленитивирусов и аденоассоциированных вирусов. Сходный метод доставки генетического материала сейчас применяется при создании некоторых вакцин и лекарств.

Генные инженеры вставили в обезвреженный вирус ген белка ферритина и особую генетическую последовательность, которая позволяет увеличить выработку ферритина только в молодых нейронах. Молодые нейроны, накопившие ферритин, содержащий атомы железа, можно «увидеть» при использовании специального протокола МРТ.

Срез мозга крысы, окрашенный антителами к белку ферритину (красный) и  маркеру макрофагов CD68 (зеленый), и МРТ изображение мозга того же животного. Стрелками отмечены области скопления клеток, накопивших ферритин, и макрофагов / ©Фото из архива лаборатории нейробиологии ТГУ

«При сканировании мозга животных, у которых был смоделирован ишемический инсульт, мы увидели две области со специфичным изменением МРТ-сигнала, указывающим на присутствие большого количества клеток, содержащих ферритин, – говорит заведующая лабораторией нейробиологии НИИ ББ ТГУ Марина Ходанович. – Сигнал был зафиксирован в неишемической зоне, где после инсульта обычно начинается активная выработка молодых нейронов. Это не стало сюрпризом для нас, но вот наличие такого же сигнала в очаге инсульта оказалось неожиданным».

Последующее исследование срезов головного мозга показало, что такой сигнал подавали макрофаги – клетки иммунной системы, которые еще называют «большими пожирателями» (от др.-греч. μακρός — большой, и φάγος — пожиратель). Макрофаги способны к активному захвату и перевариванию бактерий, чужеродных или токсичных для организма частиц и фрагментов погибших клеток. После инсульта головного мозга макрофаги мигрируют в ишемический очаг, где поглощают не только разрушенную нервную ткань, но и эритроциты, богатые железом, благодаря чему становятся «заметными» на МРТ.

Клетки, накопившие железо и ферритин, снятые с большим увеличением. Верхний ряд – иммуногистохимическое окрашивание на ферритин (FerrH), маркеры нейронов (NeuN) и макрофагов (CD68). Нижний ряд – гистологическое окрашивание по Перлсу на содержание железа в клетках / ©Фото из архива лаборатории нейробиологии ТГУ

По мнению нейробиологов ТГУ, наблюдение за скоплениями макрофагов с помощью МРТ можно использовать для создания нового диагностического подхода, который будет полезен врачам-клиницистам. Технология позволит оценивать интенсивность воспаления в очаге инсульта, получать больше информации о состоянии пациента, точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать медикаментозную терапию.

Сейчас главная задача, которую нужно решить нейробиологам, – найти способ разграничения сигналов от макрофагов и новых нейронов с генетическими метками. Для этого необходимо продолжить начатые исследования, чтобы получить новые фундаментальные знания о поведении макрофагов и новых нейронов в очаге ишемического поражения. В случае продления гранта РНФ новый проект ученых ТГУ будет направлен на решение именно этих задач.

Автор: ТГУ
Источник: https://naked-science.ru/article/column/novye-dannye-uchenyh-tgu-pomogut-v-obsledovanii