Зрізи живої мозкової тканини допомагають вченим визначити нові методи лікування інсульту

Шматочки живої мозкової тканини людини допомагають вченим дізнатися, які ліки можуть блокувати хвилі смерті, що поглинають і поглинають клітини мозку після інсульту.

допомагають

Це називається аноксичною деполяризацією, і головним чином це результат того, що мозок отримує недостатньо крові та кисню після інсульту, каже доктор Сергій Кіров, невролог з Медичного коледжу штату Джорджія, медичних шкіл.

Мозок використовує близько 20 відсотків загальної енергії тіла, і приблизно половина необхідна для роботи насоса, який підтримує здоровий рівень натрію та калію в клітинах мозку та навколо них. Інсульт забирає у насоса паливо, яке називається АТФ, тому нейрони та підтримуючі астрогліальні клітини швидко роздуваються та не працюють. Клітини гинуть, якщо насоси не запрацюють незабаром, каже доктор Кіров.

Виникаючі хвилі відповідають за більшу частину безпосередньої загибелі клітин мозку в основі інсульту. Більш м'які хвилі можуть продовжувати бити сусідні ділянки протягом годин або днів, потенційно збільшуючи розмір удару та пошкоджуючи. У цій області, яка називається напівтінь, клітини отримують трохи більше кисню, тому існує можливість відновлення, якщо хвилі можна замовкнути, каже він.

Доктор Кіров вивчав, чи можуть кілька препаратів зупинити удари півтіні на тваринній моделі, і завершив невелике пілотне дослідження в тканинах людини. Вчений, який керує лабораторією людського мозку MCG, нещодавно отримав другий грант від Національного інституту неврологічних розладів та інсульту, щоб зосередитись на потенціалі ліків у тканинах людини. "У нас є лише одна затверджена лікарська терапія інсульту, і необхідні нові підходи для вдосконалення лікування третьої провідної причини смерті в західних країнах", - говорить він. Він та інші вважають, що зосередження уваги на людській тканині дозволить краще визначити терапію, яка має справжні клінічні переваги.

У спеціальному звіті, випущеному "Інсульт" від 29 листопада 2007 р., Відзначається відсутність у людей численних методів лікування інсульту, які виглядали багатообіцяючими в дослідженнях на тваринах, і викладена нова дорожня карта, яка включає кращі докази ефективності на моделях тварин, а також дослідження в мозку людини тканини, що фокусуються на півтіні.

Доктор Кіров погоджується. "Зрізи людського мозку як модельна система можуть забезпечити відсутність зв'язку між моделями тварин і пацієнтами та запропонувати унікальний шанс виявити та вивчити потенційно корисні терапевтичні засоби".

Він отримує живі зображення світяться нейронів людини або астрогліальних клітин, щоб спочатку подивитися на змодельований інсульт, а потім на те, який захист забезпечують різні препарати. Тканина видаляється переважно під час операції з епілепсії в медичному центрі MCGHealth та дитячому медичному центрі. Він повторює інсульт в тканині, утримуючи кисень і глюкозу, а потім вимірює, чи можуть ліки блокувати аноксичну деполяризацію.

Існує безліч живих доказів того, що клітини можуть відновлюватися, якщо хвилі короткочасні: це по суті те, що відбувається при мігрені. "Деякі люди описують, як вони рухаються через поле зору: хвиля замовчує, але не вбиває нейрони", - говорить доктор Кіров. Саме те, що починає хвилю, залишається питанням без відповіді. Але він вважає, що він може допомогти затримати або запобігти руйнівній електричній активності, яку вони приносять, не пригнічуючи звичайну дію центральної нервової системи.

Він тестує дибукаїн, місцевий анестетик, який, як відомо, впливає на іонні канали, які регулюють потік негативно і позитивно заряджених молекул у клітинах і з них. Наприклад, позитивно заряджений калій зазвичай витікає через іонні канали. При аноксичній деполяризації в клітинах надто багато натрію і занадто мало калію. Він також вивчає два ліганди сигма-рецепторів - декстрометорфан та карбетапентан.

Рецептори сигми є повсюдними в організмі, але про їх роль і те, що їх природно активує, відомо мало. Недавні дослідження показують, що сигма-рецептори допомагають захистити клітини від стресу, забезпечуючи належний рівень правильно складених білків, необхідних їм для нормальної роботи. Біолог сітківки MCG Сільвія Сміт та інші показали, що сигма-рецептори знаходяться в ендоплазматичній сітці клітин, яка контролює синтез білка та регулює рівень кальцію. За необхідності, рецептори, здається, доповнюють ці білки до клітинної електростанції або мітохондрій. У своїх дослідженнях доктор Кіров випробовує, чи не пригнічують ці ліганди сигма-рецепторів у людей аноксичну деполяризацію, щоб прогнозувати трансляційний успіх.