Вести с полей: внеклеточный матрикс помог восстановить нервную ткань после черепно-мозговой травмы

Ученые определили, что внеклеточный матрикс — сложный комплекс белков и других молекул, окружающих нервные клетки, — способствует восстановлению нервной ткани после ее повреждения. Эксперименты на мышах показали, что искусственное введение внеклеточного матрикса в зону травмирования позволяет привлечь дифференцирующиеся нейроны, ускорить формирование новых клеток и тем самым частично сохранить двигательные функции животных. Результаты исследования были представлены на VI Национальном Конгрессе по регенеративной медицине.

Нейроны в головном мозге окружены внеклеточным матриксом — сложной сетью, состоящей из гиалуроновой кислоты, протеогликанов, гликопротеинов, фибронектина, коллагена и других компонентов. Он оплетает нервные клетки, контролируя их активность, а также образование контактов — синапсов. При этом матрикс — динамическая система, его химический состав разных отделах головного мозга различается, кроме того, соотношение составляющих его компонентов меняется в процессе взросления организма. При различных повреждениях головного мозга, например травмах, структура внеклеточного матрикса может нарушаться, негативно сказываясь на функционировании нейронов. Поэтому ученые предполагают, что смягчить последствия травм мозга можно, если искусственно ввести в поврежденную область дополнительный внеклеточный матрикс.

Исследователи из Приволжского исследовательского медицинского университета изучили нейропротекторные свойства внеклеточного матрикса мозга на животных моделях. Авторы получили гидрогель на основе внеклеточного матрикса из мозга свиньи и ввели его в головной мозг мышей, у которых смоделировали черепно-мозговую травму, затронувшую сенсомоторную область мозга.

«Мы провели тканезаместительную терапию — ввели гидрогель на основе внеклеточного матрикса — на седьмые сутки после того, как животные получили черепно-мозговую травму. Такой срок мы посчитали оптимальным потому, что к этому времени еще не успевает полностью сформироваться глиальный рубец, а отек в результате травмы немного спадает, что позволяет провести хирургическое вмешательство», — рассказала Ирина Мухина, доктор биологических наук, заведующая кафедрой нормальной физиологии имени Н.Ю. Беленкова Приволжского исследовательского медицинского университета После проведения вмешательства авторы наблюдали за изменениями, которые происходят в пораженной области головного мозга. Авторы выяснили, что искусственно введенный внеклеточный матрикс не усиливает воспаление, вызванное травмой, при этом способствует восстановлению клеточного состава в месте повреждения, привлекая в него дифференцирующиеся нейроны из неповрежденных зон. Кроме того, под действием гидрогеля в мозге животных снизилась плотность глиального рубца, препятствующего росту новых аксонов (отростков нервных клеток).

Наблюдение за поведением животных показало, что у мышей, которым после травмы в место поражения ввели внеклеточный матрикс, улучшилась двигательная активность по сравнению с животными, не получавшими лечения после поражения. Это дополнительно подтвердило благоприятный эффект предложенной тканезаместительной терапии. В дальнейшем ученые планируют также исследовать влияние введения внеклеточного матрикса при поражениях нервной ткани на когнитивные функции животных.