В современной медицине трансплантология считается одним из самых перспективных направлений развития. Причем врачи не ограничиваются пересадками органов, сегодня активно изучаются возможности трансплантации даже нервных клеток. О том, как это возможно и кому могут помочь новые нервы, расскажет MedAboutMe.
Мозг и нервные клетки
Нервная ткань отвечает за взаимодействие тканей и органов, регуляцию внутренних процессов и взаимодействие организма с окружающей средой. Нарушение нейронных связей приводит к самым разным последствиям (от расстройств чувствительности до психических проблем), все зависит от того, какие именно участки повреждены. Поэтому изначально в развивающийся мозг при эмбриогенезе закладывается переизбыток нервных клеток — нейронов. До рождения больше половины из них погибают, причем сокращение количества нейронов продолжается на протяжении всей жизни. Но почему тогда этот процесс не отражается на здоровье человека, а проблемы проявляются лишь в старости?
Дело в том, что большинство нейронов находятся в условно «спящем» состоянии: как только погибает один, его место замещает другой. Причем особенность этих клеток в том, что они могут перепрофилироваться — восстанавливать те связи, которые были разрушены. Пока запас нейронов достаточен, отмирание клеток не сказывается на способности мозга выполнять свои функции. Более того, такое замещение позволяет человеку восстанавливаться после серьезных повреждений участков головного мозга при инсультах, травмах и прочем.
Именно такой уникальной способностью перепрофилирования ученые долгие годы объясняли работоспособность нервной системы. Ведь как по-другому объяснить ее функционирование, если нервные клетки, по распространенному убеждению, не восстанавливаются?
Нейрогенез, восстановление нейронов, обсуждается научным сообществом еще с 60-х годов ХХ века. В 1962 году в журнале Science появилась первая статья на эту тему. Американский профессор Жозеф Олтман доказал существование нейрогенеза на примере крыс. Тогда научное сообщество отнеслось к этому скептически, однако сегодня способность нейронов восстанавливаться доказана.
Трансплантация нервной ткани проходит не так же, как пересадка органов — невозможно взять готовые нейроны и просто вживить их в мозг. Однако описанные выше особенности нервных клеток все же позволяют надеяться, что у такого способа лечения есть большие перспективы.
Какие клетки пригодны для трансплантации
Одна из особенностей организма, важная для нейротрансплантации, — наличие гематоэнцефалического барьера. Иммунитет человека связан с системой крови. Одни из главных ее компонентов, лейкоциты (белые тельца), отвечают за обнаружение и устранение чужеродных объектов. Именно с этим связана опасность отторжения трансплантата. Гематоэнцефалический барьер отделяет нервную систему от крови и, соответственно, лейкоцитов. Поэтому отторжения пересаживаемых клеток здесь не может быть по определению.
И все же далеко не все клетки подходят в качестве материала для пересадки. Еще начиная с 70-х годов, ученые проводили эксперименты, в ходе которых пришли к выводу — взрослые сформировавшиеся нейроны не приживаются, пересаженная ткань просто резервируется. Подходящим материалом оказалась эмбриональная нервная ткань, или стволовые клетки. Причем чем моложе материал, тем больше шансов у него заместить недостающие нейроны — встать на их место и перевести на себя их функции. Естественно, использование эмбрионального материала является серьезной этической проблемой, которая сегодня является существенной преградой для развития нейротрансплантологии.
Ученые пытаются решить этот вопрос с помощью новых технологий и методик. Так, например, сохранение пуповинной крови человека, которая содержит 80% стволовых клеток, может стать приемлемым решением для его проблем со здоровьем в будущем. Банки пуповинной крови способны решить множество и других вопросов со здоровьем, ведь возможности стволовых клеток неограниченны. Сегодня же именно они являются потенциальным материалом для трансплантации нервной ткани — дифференцированные (уже профилированные) и вживленные в определенные участки, они превращаются в нейроны и замещают утраченные клетки.
Болезнь Паркинсона и трансплантация нервных клеток
Пересадка нервных клеток привлекала ученых, прежде всего, как возможность лечить хронические прогрессирующие болезни ЦНС. И в этом направлении больше всего исследований посвящено пациентам с болезнью Паркинсона.
Это заболевание достаточно хорошо изучено и характеризуется отмиранием нейронов, способных вырабатывать дофамин. На начальных стадиях патологический процесс не дает о себе знать, но постепенно проявляется характерными симптомами:
- Повышение тонуса мышц.
- Уменьшение двигательной активности.
- Тремор.
Медикаментозная терапия уменьшает проявления признаков болезни, но все же не способна излечить или даже существенно замедлить ее прогрессирование.
Первые опыты по пересадке дофаминергических структур прошли еще в 70-х годах. По разным данным, успешные операции проходили в США (сейчас здесь работает 4 нейрохирургических центра, занимающихся этой проблемой), Китае, Швеции, Великобритании, России.
Глобальное исследование было проведено относительно недавно — его результаты были опубликованы в 2009 году. Для трансплантации в мозг применялись недифференцированные полипотентные клетки. По приведенным данным, через 36 месяцев у 80% участников исследования отмечалось заметное улучшение состояния. У больных наблюдался регресс болезни — уменьшение тремора, улучшение двигательной функции, возвращение устойчивости тела и другое.
Перспективы трансплантации нервной ткани
На сегодняшний день именно лечение пациентов с паркинсонизмом является основным направлением развития нейротрансплантологии. Однако только этой болезнью она не ограничивается. Ведутся исследования по возможности лечения других заболеваний центральной нервной системы, в частности, изучается влияние такого лечения на пациентов, страдающих эпилепсией. В качестве материала в этом случае используется эмбриональная нервная ткань.
Врачи утверждают, что с помощью трансплантации нервной ткани в будущем вполне можно будет лечить такие заболевания:
- Детский церебральный паралич (ДЦП).
- Хорея Хантингтона.
- Рассеянный склероз.
- Сирингомелия.
- Болезнь Альцгеймера.
- Мозговая дегенерация, деменция.
- Последствия черепно-мозговых травм.
- Различные болевые синдромы.
Вопрос роста и восстановления нервных клеток, а значит, и успешного лечения, напрямую связан со способностью разных отделов мозга к нейрогенезу. Именно этим могут быть ограничены возможности трансплантации — там, где образование новых клеток в принципе невозможно, пересаженная ткань не приживется. В последние 10 лет вопрос подробно изучается во всем мире. Считалось, что пересаженные клетки приживаются только в гиппокампе и обонятельной луковице. Однако группе ученых из Гарвардского университета, Центрального госпиталя Массачусетса и Гарвардской медицинской школы (Бостон, США) с помощью трансплантации удалось восстановить функции гипоталамуса. В ходе исследования мышам с невосприимчивостью к лептину были пересажены эмбриональные клетки. Лептин — гормон, который регулирует обмен веществ и массу тела. И резистентность к нему напрямую связана с ожирением. Эксперимент дал положительные результаты — подопытные мыши перестали набирать лишний вес. Это говорит о том, что в будущем нейротрансплантология может помочь пациентам с самыми разными заболеваниями.
