Важная победа над природой: как скоро можно будет чинить спинной мозг

Группа собак, получившая инъекции OEC, продемонстрировала значительные улучшения: парализованные задние конечности начали двигаться, причем начала появляться скоординированность движений с передними ногами. Это означает, что стволовые клетки восстановили часть нервных путей и через поврежденную часть спинного мозга начали проходить сигналы. К сожалению, исследования показали, что восстановление происходит только на коротких расстояниях – при небольшой ширине разрыва между участками спинного мозга. Больше всего повезло тем собакам, у которых были нарушены связи между близкорасположенными нейронами, что соответствует тонкому хирургическому разрезу или несильному сдвигу позвонков. Тем не менее, уже это является большим достижением. Один из хозяев собаки, отмечает, что это похоже на чудо: "До инъекции наш пес Джаспер не мог ходить и ползал, волоча задние ноги, а теперь он носится вокруг нашего дома и не отстает от других собак". 

В настоящее время ученые работают над созданием матриц, которые "укажут" клеткам OEC куда надо расти, чтобы восстановить связь в позвоночнике. Подобная технология сможет обеспечить восстановление нейронных связей даже при потере большого количества нейронов, как бывает, например, в случае компрессионных переломов. 

Пока идет работа над полным излечением травм спинного мозга, ученые из Case Western Reserve University и клиники Кливленда пытаются хотя бы частично улучшить состояния людей с очень серьезными повреждениями нервной ткани. В случае с обширной потерей нейронов пока почти нет надежды на полное исцеление, но для пациентов было бы большим облегчением восстановить хотя бы частичную функциональность парализованной части туловища. 

Успехи в этой области уже есть, и они весьма существенные. Американским ученым удалось восстановить у подопытных крыс контроль над мочевым пузырем, причем потеря контроля произошла в результате серьезной травмы позвоночника: полного перерезания позвоночного столба с массивной потерей нейронов. 

Ученые не ставили перед собой задачу полностью вернуть подопытным мышам подвижность – это было невозможно при такой серьезной травме. Вместо этого была проделана кропотливая работа по пересадке нервной ткани из груди крыс в место повреждения в позвоночнике. Спустя много месяцев нейроны, подпитанные специальными химическими веществами и факторами роста, смогли прорасти навстречу разорванным участкам спинного мозга и соединить его через огромный по медицинским меркам разрыв шириной более 5 мм. В итоге получилось тонкое, всего в примерно 20 нервных волокон, соединение, которое, конечно, не могло полностью восстановить функциональность спинного мозга. 

Тем не менее, впоследствии, мыши восстановили некоторый контроль над потерянными функциями организма, в частности смогли контролировать мочевой пузырь. Потенциально, данная методика может помочь восстановить множество других функций, в частности 2 года назад с ее помощью у крыс с менее тяжелыми повреждениями мозга восстановили контроль над дыхательными мышцами. Возможно, в перспективе с помощью подобной технологии все же можно будет ремонтировать обширные повреждения спинного мозга и полностью восстанавливать его функциональность. 

Также, в мае 2012 года ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны сообщили об открытии совершенно нового пути лечения травм позвоночника. Эксперименты на крысах показали, что в случае травмы нижняя часть позвоночника, отделенная от головного мозга, может взять на себя управление движением нижних конечностей. Это удивительно, ведь в нормальных условиях движениями тела управляет головной мозг. Тем не менее, оказывается, что и спинной мозг хранит "воспоминания" о том, какие сигналы нужно выдавать конечностям для ходьбы и бега. 

В ходе экспериментов ученые вводили крысам химический раствор агонистов рецепторов моноаминов, который вызывает клеточный ответ путем связывания с рецепторами дофамина, адреналина и серотонина в нейронах спинного мозга. Весь этот "коктейль" заменяет нейротрансмиттеры, присутствующие в здоровом спинном мозге и активизирует нейроны, контролирующие движения нижней части тела. 

Через 5-10 минут после инъекции ученые стимулировали спинной мозг подопытной крысы электрическим током через электроды, имплантированные в эпидуральное пространство. Данная стимуляция возбуждает химически активированные нейроны, в результате чего нижний участок поврежденного спинного мозга "думает", что он все еще подсоединен к головному мозгу. Разумеется, головной мозг при этом никаких сигналов не посылает, но изолированный участок спинного мозга начинает действовать "по старой памяти", позволяя ранее парализованным мышам двигаться. Преимущество данной технологии в том, что она работает при любой ширине разрыва спинного мозга и восстанавливает подвижность очень быстро. В настоящее время ученые исследуют возможность применения данной технологии для лечения людей. 

Победа над природой

В случае с лечением травм позвоночника, человечество борется с жестокой "несправедливостью" природы. Наши периферические нервы (в мышцах, органах) пускай медленно, но могут восстанавливаться. Например отрезанный палец можно пришить, и он начнет восстанавливать чувствительность и подвижность по мере срастания периферических нервов. 

Но нервы в головном мозге и спинном мозге такой возможностью почему-то не обладают. Если их серьезно повредить (ножом, пулей, сильным ударом и т.п.) и затем оставить в покое, нервные пути не будут восстанавливаться – человек станет инвалидом. Ученые пока не понимают, почему так происходит, возможно из-за чрезвычайной сложности спинного и головного мозга, но скорее всего из-за эволюционных "предубеждений". Дело в том, что живой организм в дикой природе все равно не сможет выжить в течение многих месяцев, а может и лет пока спинной или головной мозг восстанавливаются – парализованное животное просто не сможет добывать пищу или станет жертвой хищника. Но люди – разумные существа и не должны мириться с несправедливостью эволюции. Поэтому в ближайшие десятилетия наверняка появятся технологии, частично или полностью восстанавливающие даже тяжелые повреждения нервной системы.