Быстрое решение сенсорных и моторных проблем после инсульта

Для большинства пациентов, перенесших инсульт, выживание после атаки на мозг — это только начало. Большинство людей, переживших инсульт, сталкиваются с целым рядом хронических проблем, вызванных гибелью миллионов нейронов и разрушением нейронных связей по всему мозгу. Последствия инсульта часто приводят к сенсомоторные проблемывключая неспособность контролировать движения или позиционировать конечность в пространстве и снижение ощущений прикосновения, боли и температуры (1,2).

Чтобы обуздать ранние повреждения и спасти как можно больше нейронов после инсульта, врачи назначают лекарства, разжижающие кровь и разрушающие тромбы. Но по прошествии первых нескольких дней не существует фармакологической терапии, которая помогла бы мозгу людей, переживших инсульт, продолжить восстановление и обратить вспять распространенные сенсомоторные проблемы.

Тадеуш Велох, нейробиолог из Лундского университета, хочет изменить это. В новом бумага опубликовано в МОЗГВелох и его коллеги сообщили, что препараты, которые блокируют активность нейронального рецептора метаботропного глутаматного рецептора 5 (mGluR5), приводят к быстрому восстановлению схем мозга и сенсомоторных функций у мышей и крыс после инсульта (3).

На рынке действительно нет ничего, что попадало бы в категорию «вот что-то, что вы можете временно принять после инсульта, чтобы ускорить восстановление мозга».
– Джошуа Сигел, Медицинский факультет Вашингтонского университета

Велох и его команда надеются, что препараты, блокирующие mGluR5, известные как отрицательные аллостерические модуляторы (NAM), станут первым в истории методом лечения, позволяющим восстановить нервные цепи и обратить вспять сенсомоторный дефицит у людей, перенесших инсульт. Другие специалисты в этой области рассматривают исследование как значительный шаг в этом направлении. «Когда я увидел работу в этой статье, я был взволнован, потому что идея очень многообещающая и в ней много логики и смысла», сказал Джошуа Сигелнейропсихофармаколог из Медицинской школы Вашингтонского университета, который не участвовал в исследовании, но ранее сотрудничал с соавтором исследования. Адам Бауэр, нейробиолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе. «На рынке действительно нет ничего, что попадало бы в категорию «вот что-то, что можно временно принять после инсульта, чтобы ускорить восстановление мозга».

Впервые Велоху пришла в голову идея протестировать mGluR5 NAM на восстановление после инсульта в 2009 году, когда он присутствовал на конференции в живописном городке Таормина на вершине холма, Италия. Там он узнал о клиническом исследовании, в ходе которого исследователи использовали препарат NAM для блокирования активности mGluR5 у пациентов с болезнью Паркинсона. Чтобы изучить возможности применения препарата при инсульте, Велох объединил усилия с Бауэром и Фердинандо Николетти из Римского университета Сапиенца. Команда предположила, что, хотя mGluR5 помогает модулировать силу нейронных связей в здоровом мозге, его активность может стать неадаптивной и противодействовать этой нейропластичности во время инсульта.

Чтобы проверить способность препаратов NAM блокировать активность mGluR5 и помогать реорганизовать мозг после инсульта, команда Велоха вызвала инсульт у самцов и самок мышей и крыс. Затем они подождали два дня, прежде чем начать лечение, давая время, чтобы область мертвой ткани в каждом мозгу перестала расти. У мышей, получавших mGluR5 NAM, несколько поведенческих тестов продемонстрировали быстрое восстановление двигательных способностей и чувства осязания. Например, грызуны, получавшие препараты, блокирующие mGluR5, восстановили чувствительность лап в течение нескольких часов. Велох отметил, что одной из самых захватывающих частей исследования было наблюдение за движением лапы, которая была парализована всего несколько минут назад.

Чтобы выяснить, что произошло в мозгу грызунов и вызвало восстановление поведения, исследователи проанализировали мозг с помощью визуализации оптических внутренних сигналов и наблюдали восстановление связей между областями сенсомоторной и зрительной коры. Они также обнаружили, что сенсомоторный дефицит возвращался, когда действие препарата прекращалось, поэтому они повторяли лечение в течение 12 дней и вскоре увидели устойчивые улучшения. «Вы должны повторить это, чтобы появилась пластичность и [connections] снова восстановится на синаптическом уровне. Итак, это говорит нам о том, что на самом деле у нас есть схема; он просто ингибируется mGluR5», — сказал Велох.

Это открытие подтверждает идею о том, что активность mGluR5 становится неадаптивной после инсульта и блокирует механизмы пластичности, которые обычно позволяют восстановить схемы мозга. При лечении mGluR5 NAM mGluR5 больше не может ингибировать эти механизмы пластичности, позволяя нейронам восстанавливать соединения.

Исследователи также объединили медикаментозную терапию с реабилитационной терапией, что еще больше усилило улучшение сенсомоторного поведения после инсульта. Они поместили своих грызунов в обогащенную сенсорную среду, которая заставила их переобучить свои моторные и сенсорные сети, подобно процессу физиотерапии у пациентов, перенесших инсульт. «Это один из показателей того, что это имеет больший потенциал быть полезным для людей в том смысле, что [the drug can] повысить пользу физиотерапии и других вмешательств, которые уже проводятся после инсульта», — сказал Сигел.

Я рассматриваю это почти как обязанность, когда это возможно, переносить открытие со скамейки на кровать.
– Тадеуш Велох, Лундский университет

Дейл Корбетт, нейробиолог, изучающий восстановление после инсульта и пластичность в Университете Оттавы, который не принимал участия в исследовании, согласился, что новая работа впечатляет и имеет потенциал однажды обеспечить лечение сенсомоторных проблем после инсульта у людей. Но прежде чем препараты mGluR5 NAM вступят в клинические испытания с этой целью, Корбетт сначала хотел бы увидеть доказательства того, что препарат может лечить пожилое население которые чаще всего переносят инсульт (4). «Мы знаем, что механизмы пластичности у старых животных не идентичны механизмам пластичности у молодых животных. Итак, мне хотелось бы увидеть, работает ли это хотя бы у животных среднего возраста?» — сказал Корбетт.

Команда Велоха действительно планирует продолжить тестирование mGluR5 NAM на пожилых животных, а также на животных моделях других факторов риска инсульта, таких как гипертония, ожирение и диабет. Заглядывая в будущее, исследователи с осторожным оптимизмом смотрят на то, что им удастся разработать исследование для проверки mGluR5 NAM в качестве первого средства лечения сенсомоторного дефицита после инсульта. Один из препаратов NAM, протестированных в настоящем исследовании, AFQ056, уже поступил в продажу. клинические испытания для лечения зависимостей и нарушений нервно-психического развития (5).

Поскольку рецепторы mGluR5 так широко распространены во многих областях мозга, команда также надеется, что эти препараты смогут лечить множество других проблем после инсульта, таких как усталость, депрессия, потеря речи и памяти.

«Любой, кто занимается разработкой лекарств, понимает, что предстоит пройти долгий путь… но вы должны это сделать», — сказал Велох. «Я рассматриваю это почти как обязанность, когда это возможно, перенести открытие со скамьи на кровать».

Рекомендации

1. Кэри, Л.М. и Матиас, Т.А. Частота дискриминационной потери чувствительности руки после инсульта в условиях реабилитации. Джей Реабилит Мед 43257-263 (2011).
2. Коннелл, Луизиана, Линкольн, НБ, и Рэдфорд, Калифорния Соматосенсорные нарушения после инсульта: частота различных нарушений и их восстановление. Клин Реабилитация 22758-767 (2008).
3. Хакон, Дж. и другие. Ингибирование метаботропного глутаматного рецептора 5 после инсульта восстанавливает функции мозга и связь. Мозг (2023).
4. Фейгин, В.Л., Лоуз, СМ, Беннетт, Д.А., и Андерсон, К.С. Эпидемиология инсульта: обзор популяционных исследований заболеваемости, распространенности и летальности в конце 20 века. Ланцет Нейрол 243-53 (2003).
5. Берри-Кравис, Э. и другие. Мавоглюрант при синдроме хрупкой Х-хромосомы: результаты двух рандомизированных двойных слепых плацебо-контролируемых исследований. Научный Трансл Мед 8321ра5 (2016).