Як з’ясувалось в новому дослідженні на гризунах, клітини мозку, які зазвичай живлять нерви, після його травми можуть натомість їх вбити. Цей “реактивний” феномен може бути рушійним фактором у такому нейродегенеративному процесі, як глаукома – провідній причині сліпоти.
Дослідження, проведене вченими із NYU Grossman School of Medicine, вивчало що відбувається при підвищенні внутрішньоочного тиску і пошкодженні нейронів, які з’єднують очі та мозок. Хоча фахівці давно пов’язують цей стан із глаукомою, досі залишається незрозумілим як саме надлишковий тиск призводить до загибелі клітин. Дослідження показало, що підвищений тиск змушував астроцити – зіркоподібні гліальні клітини центральної нервової системи – вивільняють ще не встановлені токсини, які вбивають нейрони, можливо, щоб “очистити” пошкоджені клітини. Тим часом, підвищений тиск мало впливав на нервові клітини, коли астроцити були відсутні. Крім того, коли астроцитам заважали реагувати на тиск, то пошкодження нейронів відбувались, але не в такому об’ємі.
“Наші результати вказують на астроцити, як на справжніх винуватців загибелі нервових клітин, і також висвітлюють новий спосіб лікування такої нейродегенеративної хвороби, як глаукома”, – каже доцент кафедри нейронауки та фізіології, доктор наук Shane Liddelow. “Можливо, орієнтування на астроцити після пошкодження може бути шляхом збереження нейронів і допомогти попередити подальше пошкодження”.
Liddelow, також будучи доцентом кафедри офтальмології в NYU Langone, додає, що хоча половина клітин мозку є астроцитами, більшість досліджень глаукоми були зосереджені на нейронах – електрично активних клітинах, які посилають повідомлення по всій нервовій тканині. Тож, опираючись на результати досліджень, він каже, що для кращого розуміння нейродегенеративних захворювань, фахівцям слід звертати свою увагу і на астроцити, які отримали свою назву від грецього слова “зірка”.
Його попередні дослідження на гризунах показали, що астроцити можуть стати реактивними одразу після фізичного пошкодження нервів. Вважається, що нове дослідження, опубліковане 23 червня 2020 року в журналі Cell Reports, є першим, яке показало, що реактивні астроцити з часом вбивають клітини в процесі, подібному до того, який відбувається при глаукомі.
Крім того, нові дані можуть допомогти пояснити, чому клітини мозку продовжують гинути довгий час, навіть, після того, як надлишковий тиск було відкореговано. За словами Liddelow, загиблі нейрони виділяють в навколишні тканини прозапальні сполуки, які можуть в подальшому стимулювати астроцити та призводити до тривалого циклу руйнування клітин.
В ході дослідження, вчені протягом двох тижнів підвищували внутрішньоочний тиск у кількох десятків щурів і мишей, в яких генетично було сконструйовано відсутність реактивних астроцитів, що вбивають нейрони. Було виявлено, що в той чай, як миші без модифікації втрачали приблизно половину нейронів в зоні ураження, миші без астроцитів мали незначну втрату клітин. Крім того, нейрони, які вижили продовжили надсилати електричні сигнали.
Щоб дослідити, чи виживають нейрони, коли астроцитам не дозволяють вивільняти токсини, дослідники знов підвищували внутрішньоочний тиск, але цього разу порушували запалення у деяких тварин, щоб не допустити реактивності астроцитів. Хоча дані свідчать, що блокування астроцитів є потенційним засобом запобігання пошкодження нервів у хворих на глаукому, Liddelow застерігає, що невідомо чи є наслідки цього постійними, і які побічні ефекти можуть виникнути.
Пізніше група вчених планує дослідити, чи здатне таке лікування покращити зір у тварин із глаукомою, а також вивчити поведінку астроцитів при таких захворюваннях, як хвороба Альцгеймера, Паркінсона та Лу Геріга.
Оригінальна стаття була опублікована на порталі Medical Xpress 23 червня 2020 року.
