Пересаженные нейроны могут приживаться в мозгу в любом количестве

Эмбриональные клетки можно применять при лечении самых разных тканей и органов. Суть метода состоит в том, что клетки пересаживаются на больное место и замещают погибшие. Однако в одном случае исследователи всегда ожидали особенных трудностей — если операция проходила на головном мозге.

Множество психоневрологических расстройств, от эпилепсии до болезни Альцгеймера, связано с нарушениями в так называемых ГАМК-эргических нейронах. Роль этих клеток, использующих в качестве нейромедиатора гамма-аминомасляную кислоту, состоит в том, чтобы гасить возбуждение нейронов коры. От баланса между возбуждением и торможением зависит правильная работа мозга, поэтому гибель ГАМК-эргических нейронов и приводит к столь тяжёлым последствиям.

Нейроны неокортекса (фото neurollero).

Эксперименты на животных показали, что пересадка в мозг эмбриональных клеток, которые потом превращаются в ГАМК-эргические нейроны, ослабляет симптомы эпилепсии и паркинсонизма. Однако считалось, что такие пересаженные в мозг клетки приживаются очень плохо и непредсказуемо. Эта точка зрения поддерживалась ещё и потому, что с середины прошлого века в нейрофизиологии господствовала так называемая нейротрофическая гипотеза, которая описывала формирование нервных соединений как точное следование нейрона своему предназначению. Всякий нейрон соединён с конкретным партнёром, будь это мышечное волокно или другой нейрон. Когда нервная клетка растёт, она стремится дотянуться до своей цели и установить с ней связь. При этом противоположная сторона помогает растущей клетке, выделяя особые белки, ростовые факторы, поддерживающие жизнеспособность нейрона. На одно и то же место в нейронной цепи может претендовать несколько нейронов, но повезёт только одному. Остальные, лишённые подпитки, просто отомрут.

Хотя эта гипотеза первоначально описывала взаимоотношения между нейронами периферической нервной системы, впоследствии её распространили на все отделы, включая кору головного мозга. Однако исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) увидели в своих экспериментах совершенно иную картину. Пересаживая эмбриональных предшественников ГАМК-эргических нейронов в мозг взрослым мышам, они ожидали, что выживет лишь небольшая часть, независимо от того, сколько клеток было пересажено. Но, как пишут исследователи в журнале Nature, выживало не постоянное число, а постоянный процент: чем больше клеток пересаживали, тем больше оставалось.

А это значит, что судьба новых клеток коры определяется не конкуренцией за ресурсы, которые производят нейроны-напарники, а собственными свойствами ГАМК-эргических нейронов. Нет фиксированного количества ячеек, что ограничивает численность таких клеток. И это, во-первых, заставляет иначе взглянуть на формирование нейронных цепей в мозгу, а во-вторых, даёт определённые надежды на регенеративную терапию тяжёлых психоневрологических расстройств. То есть, например, может оказаться вполне реально полностью заменить неправильно работающие нейроны при эпилепсии, шизофрении или синдроме Паркинсона.

Что же до нейротрофической гипотезы, то, очевидно, механизм образования межнейронных контактов, который она описывает, действительно имеет место лишь за пределами головного мозга.

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Сан-Франциско.