Инсульты приводят к необратимому повреждению мозга и являются одной из наиболее распространенных причин зависимости или смерти. Поскольку клеточные реакции на инфаркт мозга еще не полностью изучены, в настоящее время не существует методов, способствующих регенерации поврежденной нервной ткани в мозге.

Исследование, проведенное Венским медицинским университетом и недавно опубликованное в журнале Nature Communications, закрывает важные пробелы в наших знаниях и прокладывает путь для исследований новых целевых терапевтических стратегий.

Для изучения активности отдельных клеток мозга после инсульта исследовательская группа под руководством первого автора Дэниела Бормана (отделение торакальной хирургии) и руководителей исследования Хендрика Дж. Анкерсмита (отделение торакальной хирургии) и Майкла Милднера (отделение дерматологии) использовала секвенирование РНК отдельных клеток на животных моделях, которое уже зарекомендовало себя в исследованиях инсульта.

Используя этот метод, исследователи смогли идентифицировать различные типы клеток и их реакции на ранней стадии после инфаркта мозга . Они сосредоточились на двух конкретных типах клеток (астроцитах и ​​олигодендроцитах) из группы глиальных клеток, которые участвуют во многих фундаментальных процессах в мозге.

Клеточное взаимодействие в зоне инфаркта
Ученые уже знают, что астроциты быстро делятся после инсульта и скапливаются вокруг области инфаркта. «Мы смогли показать, что клетки-предшественники олигодендроцитов также делятся в острой фазе инфаркта и скапливаются на краю поврежденной нервной ткани», — сообщает Борман.

В ходе дальнейших сложных анализов ученые обнаружили возможные механизмы заживления ран поврежденной области мозга. «Мы обнаружили значительные совпадения в паттернах активности генов обоих типов клеток, особенно в тех генах, которые важны для построения глиального барьера вокруг инфаркта», — объясняет Борман.

Кроме того, было обнаружено, что некоторые иммунные клетки (микроглия и макрофаги), которые также находятся в непосредственной близости от инфаркта, высвобождают сигнальную молекулу (остеопонтин). Эта молекула может играть решающую роль в направлении глиальных клеток к краю инфаркта, где они необходимы, среди прочих функций, для формирования барьера между поврежденной и здоровой тканью.

«Наше описание взаимодействия иммунных и глиальных клеток в зоне инфаркта вносит значительный вклад в лучшее понимание процессов регенерации нервной ткани в мозге после инсульта», — говорит Борман.

После сердечно-сосудистых заболеваний и рака инсульты являются третьей по частоте причиной смерти в Австрии и наиболее частой причиной постоянной инвалидности и необходимости длительного ухода. Ишемический инсульт вызывается закупоркой кровеносного сосуда в мозге. Возникающее в результате этого нарушение снабжения кислородом и питательными веществами приводит к инфаркту мозга, при котором нервная ткань необратимо повреждается.

Подходы к лечению на сегодняшний день сосредоточены на восстановлении кровотока, что должно произойти в течение 24 часов и возможно только для некоторых из пострадавших. Поскольку клеточные процессы после инфаркта мозга еще не полностью изучены, подходы к лечению, способствующие регенерации нервной ткани после инсульта, все еще отсутствуют.

«Данные, полученные в ходе нашего международного и междисциплинарного исследования, являются многообещающим ресурсом для разработки новых целевых терапевтических стратегий», — говорит Борман.