Ученые из канадского Университета Торонто нашли основной механизм, который заставляет клетки мозга умирать от инсульта, полностью показавший несостоятельность ранее считавшихся объективными объяснений причин, которые служили долгие десятилетия основой для терапий и бесплодных попыток медиков справиться с последствиями инсульта. Канадские исследователи обнаружили, что, когда клетки мозга лишаются кислорода и жизненно важных питательных веществ, как случается с участками мозга, которые затрагиваются инсультом, на поверхности тех мозговых клеток активизируется особый канал, вызывая смертельную цепную химическую реакцию по отравлению клеток.
Этот канал, названный TRPM7, активизирует клетки мозга на воспроизводство большого количества свободных радикалов - ядовитых молекул, которые ломают ДНК клеток, разрушают белки и другие клеточные компоненты. Свободные радикалы, также заставляют TRPM7 становиться еще более активным, что вызывает массовое перепроизводство свободных радикалов и заканчивается смертью клеток мозга в зоне активизации TRPM7.
В исследовании, результаты которого были опубликованы 26 декабря в выпуске журнала Cell, ученые также сообщают, что они нашли способ воспрепятствовать этой смертельной реакции. В то время как мозговые клетки могут выжить лишь в течение нескольких минут без кислорода, воздействие TRPM7 позволяет клеткам мозга выживать еще в течение более трех часов без кислорода и жизненно важных питательных веществ.
На основе этих новых знаний появилась возможность развивать новые методы лечения, которые предотвращают активацию TRPM7. На их поиск планируется потратить приблизительно три года, прежде чем методика лечения последствий инсульта будет разработана.
"Это значительный скачок вперед в понимании, как инсульт вызывает повреждение мозга", говорит доктор Михаил Тимиански, нейрохирург в Крембиловском Неврологическом Центре Западной Больницы Торонто и адъюнкт-профессор хирургии и физиологии Университета Торонто. "Теперь мы можем видеть бóльшую картину того, почему клетки мозга умирают от инсульта."
До сих пор ученые думали, что они знают, почему клетки мозга умирают, когда лишены кислорода и питательных веществ. Прошлые исследования этих вопросов выдвинули предположение, что главный виновник гибели клеток был глутаматный рецептор, вырабатывающий аминокислоты, обычно используемые мозговыми клетками, чтобы связываться между собой нейронными сигналами. Умирающие мозговые клетки выпускают глутамат, который свойствен специальному каналу, названному NMDA рецептором, расположенным на поверхности соседних клеток мозга. Это, как думали, заставляет NMDA канал открываться, что несет приток ионов кальция в клетки мозга. В течение многих лет полагали, что эта последовательность событий заставляет мозговые клетки умирать от инсульта.
По этой причине, много экспериментальных методов лечения были нацелены на блокирование эффектов воздействия глутамата на NMDA рецепторах. Хотя это срабатывало в лаборатории, все методы лечения были безуспешными и оказывались не в состоянии уменьшить мозговое повреждение у людей. Несмотря на три десятилетия исследований, которые указывали на глутамат, как виновника смерти клетки, причина бесплодности этих методов лечений оставалась тайной. Чтобы решить эту тайну, доктор Тимиански и его коллега - доктор Джон Макдоналд, возвратились к поиску причин гибели мозговых клеток и обнаружили, что глутамат был только одной из множества причин, почему мозговые клетки умирали от инсульта.
Это изображение показывает основные кровеносные артерии, идущие через шею к мозгу. Стрелка указывает на место тромба, где артерия была блокирована.