Результаты нового исследования свидетельствуют о необходимости изучения повреждения нейронов и хронического воспаления при БАС
Обзор научных исследований показал, что более высокая заболеваемость БАС среди профессиональных спортсменов и людей с травмами головы, а также более быстрое снижение функциональных возможностей в животных моделях заболевания после локальной травмы нервов указывают на то, что повреждение нервов играет важную роль в запуске патологического процесса.
Обзор «Развитие бокового амиотрофического склероза (БАС): взаимодействие генов и окружающей среды» был опубликован в Journal of Neuroin flammation.
Необходимыми направлениями будущих исследований, по мнению ученых, являются разработка новых животных моделей, более точно воспроизводящих подобные травмы нервов и их роль в развитии БАС, разработка большего числа неинвазивных биомаркеров прогрессирования заболевания и исследования, посвященные профилактике дегенерации нервов путем воздействия на важный для нервных клеток фактор нейрегулин-1 (NRG1).
Несмотря на многочисленные исследования, БАС по-прежнему слабо изучен и не имеет лечения.
Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго изучали возможные механизмы развития БАС с упором на «вероятность травмы в качестве пускового элемента и потенциальную роль фактора роста нейрегулина в распространении заболевания».
Несмотря на наличие генетического компонента, риск развития БАС повышен у ветеранов и спортсменов, что указывает на то, что травматическое повреждение нервов может играть ключевую роль в развитии болезни.
Исследования показали, что высокий уровень физической активности связан с более высоким риском развития БАС. Взаимосвязь развития заболевания с травмой головы также указывает на возможную роль травматических повреждений.
«Популяционные исследования свидетельствуют о том, что болезнь встречается в 2-3 раза чаще среди участников университетских спортивных команд, профессиональных спортсменов и ветеранов, в том числе тех, кто не принимал участие в боевых действиях», пишут исследователи.
Одним из возможных объяснений данного феномена является гипотеза о том, что травматическое повреждение нервов может локализовано запустить патологический процесс. Результаты других исследований противоречивы, но сходятся в том, что роль травматического повреждения нервов в развитии заболевания – это сложный и запутанный механизм. Например, в одном датском исследовании было обнаружено, что возраст (54 и младше) и продолжительность времени между травмой и диагнозом БАС (более 5 лет) влияют на риск развития заболевания.
Ученые также отметили, что животные модели дали им возможность раскрыть критически важные аспекты взаимосвязи между травматическим повреждением нервов и развитием БАС.
Исследования на модели мышей с мутацией супероксиддисмутазы-1 (СОД-1) показали, что сдавливание седалищного нерва сопровождалось развитием БАС-подобных симптомов, а также гибелью двигательных нейронов в области спинного мозга. У крыс с той же мутацией сдавливание седалищного нерва ускорило ухудшение функционального состояния и сократило продолжительность жизни, несмотря на более высокую вариабельность локализации первых симптомов.
Исследователи предположили, что воспалительный ответ на повреждение нервной ткани является ключевым механизмом запуска нейродегенерации. В нормальных условиях, повреждение нервной ткани сопровождается активацией микроглии – специальных иммунных клеток центральной нервной системы, которые предположительно меняют структуру нервных соединений и привлекают другие иммунные клетки в область повреждения.
Однако, у животных моделей БАС микроглия участвует в воспалительном ответе очень долго, после чего наблюдается уменьшение количества двигательных нейронов, что указывает на активную роль упомянутых иммунных клеток в прогрессировании заболевания. Клетки микроглии, несущие мутации, ассоциированные с БАС, усугубляли течение заболевания у данных животных, в то время как нормальные клетки микроглии способствовали увеличению выживаемости.
«Один из неприятных аспектов работы с БАС – это невозможность эффективной трансляции новых терапевтических подходов с животных моделей на человека», — считают ученые, добавив, что «патологическое воспаление и активация микроглии» обнаружены в тканях пациентов, взятых посмертно.
Понимание способов и временных точек для воздействия на воспалительный ответ может быть ключом к терапии.
Одной из перспективных терапевтических мишеней является фактор роста и дифференцировки нейронов нейрегулин-1 (NRG1).
NRG1 играет важную роль в росте и развитии нейромышечных соединений (областей передачи сигнала между нервной и мышечной тканью) и восстановлении после травмы. Тем не менее, длительная и повышенная активность NRG1может приводить к развитию патологического воспаления вследствие активации микроглии. Сигнальные каскады, связанные с NRG1, в моделях с БАС действительно активируются. Снижение активности микроглии путем блокирования NRG1 после повреждения нервов также сопровождалось снижением хронической боли.
Исследователи предполагают, что блокировка воспаления, обусловленного NRG-1, может предотвратить развитие сразу нескольких факторов, принимающих участие в прогрессировании БАС вне зависимости от генетических особенностей пациента.
Ученые также полагают, что новые животные модели, которые позволяют воспроизвести развитие БАС в результате травмы могут быть очень полезны с точки зрения тестирования возможных методов лечения. Разработка неинвазивных биомаркеров прогрессирования БАС может играть критически значимую роль в разработке новых видов терапии.
«Эти ключевые факторы», – пишут исследователи – «позволят нам лучше понять патологические процессы в основе заболевания и открыть совершенно новые горизонты в терапии, которая может дать больным надежду».