Обезьяны помогут людям с повреждениями спинного мозга

Международная группа исследователей под руководством профессора Грегуа Куртина из Университета Цюриха (Швейцария) при непосредственном участии доктора медицинских наук Павла Мусиенко, главного научного сотрудника Института трансляционной биомедицины СПбГУ и старшего научного сотрудника лаборатории физиологии движений Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, сравнила восстановительные способности спинного мозга при его латеральном (одностороннем) поражении у крыс, макак-резусов и людей. Спинной мозг у всех млекопитающих устроен примерно одинаково, однако у крыс и приматов (а значит, и у человека) нашлись существенные отличия, которые необходимо учитывать при исследованиях и разработке новых путей терапии. Результаты работы опубликованы в журнале Science Translational Medicine.

Латеральное поражение спинного мозга носит название синдрома Броун-Секара, названного так в честь французского физиолога и невролога Шарля Эдуара Броун-Секара (1817-1894), который впервые описал его в 1849 году. Болезнь проявляется в комплексе симптомов, которые развиваются в результате выхода из строя половины спинного мозга: на пораженной стороне тела наблюдается центральный паралич, нарушается глубокая чувствительность (чувства осязания, прикосновения, давления, вибрации, массы тела, положения и движения), вместе с тем противоположная сторона тела перестаёт ощущать боль и температуру. Причинами синдрома Броун-Секара могут стать травмы, опухоли, ишемия сосудов и т.д.

Сначала исследователи сравнили профили восстановления 437 пациентов-квадриплегиков (квадриплегия – паралич всех четырех конечностей) с разной степенью латерального поражения спинного мозга. Наблюдая за тем, как восстанавливается подвижность у пациентов, ученые и врачи отметили, что пациенты с латерализованными (боковыми) повреждениями спинного мозга восстанавливаются лучше, чем с симметричными. Это касается как рук, так и ног, что лишний раз подтверждает тот факт, что спинной мозг не только отвечает за рефлекторные движения, но и играет ключевую роль в управлении конечностями.

Восстановление его функций зависит от формирования обходных путей, которые должны связать нейронные сети выше и ниже места повреждения. Как выяснилось, у нечеловекообразных приматов это получается лучше, чем у крыс. Дело в том, что у обезьян и грызунов в спинном мозге по-разному распределены нервные волокна, идущие от головного мозга. У приматов аксоны, идущие от моторной коры полушарий, в основном находятся в кортико-спинальном тракте дорсолатерального канатика (пучке волокон, проходящим ближе к наружной стороне), тогда как у грызунов кортико-спинальные аксоны располагаются преимущественно ближе к средней линии в дорсальном канатике. Специально для этой работы Павел Мусиенко разработал методику высокоточных цервикальных половинных перерезок спинного мозга, которую использовали на животных при моделировании синдрома Броун-Секара, и которая в большой степени определила повторяемость результатов и достоверные выводы из работы.

Что бы ни думали себе противники использования животных в экспериментах, без модельных объектов медицина не может развиваться. Далеко не все исследования можно провести на культуре клеток или используя компьютерные модели. Живой организм – слишком сложная система, в которой все взаимосвязано. Поэтому результаты, полученные in vitro, не всегда совпадают с теми, что получают in vivo.

Большинство исследований по изучению работы спинного мозга проводится на мышах и крысах. С одной стороны, это удобные и доступные объекты, с другой - слишком мелкие, с которыми не слишком удобно работать. Но проблема здесь не только в размерах. Идея трансляционной медицины состоит в том, что, прежде чем переносить данные из лаборатории в клинику, необходимо удостовериться, что животная модель достаточно близка к человеческому организму. И потому здесь важен не только предмет изучения, но и то, на ком мы это изучаем. Крысы, как было сказано выше, здесь подходят не вполне.

По словам Павла Мусиенко, еще один перспективный объект для изучения спинного мозга человека – кошки. По степени кортикализации (включению головного мозга в регуляцию основных функций организма) эти животные значительно ближе к приматам, чем грызуны. Но наибольшее внимание, очевидно, следует уделить данным, полученным на приматах, и клиническим наблюдениям за больными пациентами: с их помощью у нас есть реальный шанс найти способы эффективной терапии, подходящие для людей с латеральными повреждениями спинного мозга.

Изображение с сайта www.neurosar.ru