Изучение кровеносных сосудов головного мозга открывает новые мишени для лечения инсульта
Согласно исследованию, проведенному учеными Weill Cornell Medicine, инсульты вызывают изменения в активности генов в пораженных мелких кровеносных сосудах головного мозга. Эти изменения потенциально могут стать мишенью для существующих или будущих лекарств для терапии травм головного мозга, восстановления после инсульта, сообщает Medical Xpress.
В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи провели всесторонний обзор в доклинической модели изменений активности генов в мелких кровеносных сосудах головного мозга после инсульта. Сравнивая эти изменения с теми, которые были зарегистрированы у пациентов с инсультом, они каталогизировали сотни генов со значительными изменениями, вызванными инсультом и, вероятно, имеющими отношение к инсультам у людей.
«Наши результаты обеспечивают базу знаний, которая улучшает наше понимание инсульта и указывает на конкретные молекулы и пути патологического процесса. Теперь их можно изучать в качестве потенциальных мишеней для будущих методов лечения инсульта», — сказала старший автор исследования доктор Тереза Санчес, доцент кафедры патологии и лабораторной медицины, главный исследователь Лаборатории молекулярных и трансляционных сосудистых исследований Weill Cornell Medicine. «Все чаще появляются данные о том, что сосудистые заболевания связаны с когнитивными нарушениями и деменцией, способствуют им. Это исследование выявило молекулярные особенности, связанные с сосудистыми нарушениями в мозге после инсульта, что является основной причиной деменции».
Инсульт уже давно является ведущей причиной смертности и длительной нетрудоспособности во всем мире. Подавляющее большинство инсультов представляют собой ишемические инсульты, когда тромб закрывает сосуд, питающий головной мозг. Закупорка или сильное снижение кровотока снижает доставку кислорода и питательных веществ к клеткам мозга. Это приводит к гибели нейронов и запускает воспалительные процессы, которые могут привести к дальнейшему повреждению клеток.
Мелкие кровеносные сосуды головного мозга — или «церебральные микрососуды» — после закупорки также поражаются, и считается, что изменения в них вносят дополнительный вклад в повреждение после инсульта. Эти микрососудистые изменения было технически сложно точно зарегистрировать, они не так хорошо изучены, для них не существует специального лечения.
Процесс и результаты исследования
В новом исследовании доктор Санчес и ее команда соавторов, Кери Каллегари, Сабьясачи Даш и Хироки Учида, использовали новейшие методы изучения пораженных инсультом сосудов. Они зафиксировали постинсультные изменения активности генов в микроциркуляторном русле головного мозга у мышей и выявили изменения, которые также наблюдались у пациентов с инсультом.
Команда обнаружила 541 ген, активность которых была одинаково изменена после инсульта как в капиллярах головного мозга как мышей, так человека. Разделив эти гены на группы в зависимости от их функциональной роли и связей с болезнями, они выделили несколько основных кластеров. К ним относятся кластеры, относящиеся к общему воспалению, воспалению головного мозга, сосудистым заболеваниям и типам сосудистой дисфункции, которые могут привести к негерметичности церебральных микрососудов. Эта негерметичность подразумевает ослабление «гематоэнцефалического барьера», клеточной оболочки сосудов мозга, которая выполняет защитную функцию, не допуская попадания в мозг большинства компонентов циркулирующей крови.
«Мы обнаружили, что после инсульта активировались некоторые молекулы, которые ослабляли гематоэнцефалический барьер. В то время как другие, которые должны защищать гематоэнцефалический барьер, подавлялись», — сказал доктор Санчес. «Это согласуется с клиническими наблюдениями нарушений гематоэнцефалического барьера после инсульта».
Анализ данных выявил нарушение нормальной активности генов, контролирующих уровень сфинголипидов. Эти связанные с жиром молекулы активно участвуют в функционировании кровеносных сосудов, нарушение их нормальной работы наблюдается при инсульте, атеросклерозе и сосудистой деменции. Команда обнаружила, что в кровеносных сосудах некоторых типов сфинголипидов было больше, по сравнению с тканями головного мозга. Также ученые выявили изменения в ключевых молекулах, которые контролируют уровни этих липидов. Эти результаты могут определить новые цели для фармакологов, которые работают над лекарствами для лечения нарушений мозгового кровообращения.
Некоторые из идентифицированных молекул уже используются в качестве мишеней для лечения других патологических состояний, что может облегчить повторное использование этих средств для лечения инсульта и деменции.
Доктор Санчес и ее команда в настоящее время проводят доклинические эксперименты с использованием препаратов или генетических методов, чтобы обратить вспять некоторые специфические микрососудистые изменения, выявленные в их исследовании. Важно выяснить, будет ли это полезным для пациентов, перенесших инсульт.
«Мы создали платформу знаний и используем ее. Но мы также надеемся, что другие ученые присоединятся к нам в разработке первых методов лечения, нацеленных на микроциркуляторное русло при инсульте», — сказала она.
