Учёные обнаружили скрытые клетки мозга, помогающие заживлению спинного мозга

Недавно обнаруженная группа астроцитов помогает заживлению спинного мозга, посылая белковый сигнал, который усиливает «мусорщиков» нервной системы. Фото: Shutterstock

Исследователи из медицинского центра Cedars-Sinai обнаружили биологический процесс восстановления, который в будущем может привести к новым методам лечения травм спинного мозга, инсульта и неврологических заболеваний, таких как рассеянный склероз. Результаты, опубликованные в журнале Nature, раскрывают неожиданную роль астроцитов — основных вспомогательных клеток центральной нервной системы.

Астроциты являются критически важными участниками реакции на заболевания и нарушения центральной нервной системы — головного и спинного мозга, — сказал нейробиолог Джошуа Бурда, доктор философии, старший автор исследования. — Мы обнаружили, что астроциты, находящиеся далеко от места травмы, фактически способствуют восстановлению спинного мозга. Наше исследование также раскрыло механизм, с помощью которого эти уникальные астроциты сигнализируют иммунной системе об очистке от обломков, образовавшихся в результате травмы, что является критическим шагом в процессе заживления тканей.

Команда назвала эти клетки «астроцитами, удалёнными от очага поражения» (lesion-remote astrocytes, LRA). Они также выявили несколько различных подтипов. Впервые исследование объясняет, как один подтип может обнаруживать повреждение на расстоянии и реагировать таким образом, чтобы поддержать восстановление.

В экспериментах на мышах с травмами спинного мозга исследователи обнаружили, что LRA играют ключевую роль в стимулировании восстановления. Они также нашли убедительные признаки того, что тот же процесс происходит в тканях спинного мозга пациентов-людей.

Один подтип LRA производит белок под названием CCN1. Эта молекула посылает сигналы иммунным клеткам, известным как микроглия.

Одна из функций микроглии — служить главными мусорщиками в центральной нервной системе, — пояснил Бурда. — После повреждения ткани они поглощают фрагменты обломков нервных волокон, которые очень жирные и могут вызвать у них своего рода несварение. Наши эксперименты показали, что астроцитарный CCN1 сигнализирует микроглии изменить свой метаболизм, чтобы она могла лучше переваривать весь этот жир.

По словам Бурды, это улучшенное удаление мусора может помочь объяснить, почему некоторые пациенты испытывают частичное спонтанное восстановление после травмы спинного мозга. Когда исследователи устранили CCN1, производимый астроцитами, заживление значительно сократилось.

Учёные также обнаружили, что в образцах спинного мозга людей с рассеянным склерозом наблюдается тот же процесс восстановления, связанный с CCN1. Бурда отметил, что эти базовые принципы восстановления могут широко применяться к травмам, затрагивающим как головной, так и спинной мозг.

Сейчас команда работает над разработкой стратегий, использующих путь CCN1 для улучшения заживления спинного мозга, а также изучает, как астроцитарный CCN1 может влиять на воспалительные нейродегенеративные заболевания и старение.