Гормоны избирательно контролируют части тела после инсульта и травмы мозга

Результаты работы, опубликованной в журнале eLIFE, могут привести к разработке нового метода лечения пациентов с травмой головного мозга или инсультом.

Гормоны, выделяемые после травмы головного мозга, играют роль в развитии лево- и правосторонних двигательных нарушений, а соединения, блокирующие гормоны, уменьшают двигательные расстройства. Это открытие может привести к разработке нового метода лечения пациентов с травмой головного мозга или инсультом. Инсульт или односторонняя травма мозга вызывают двигательные нарушения c противоположной стороны тела. Ученые объясняли это тем, что нервы, находящиеся с одной стороны мозга, контролируют противоположную сторону тела. Однако недавние исследования показали, что введение здоровым крысам определенных гормонов приводит к развитию двигательных реакций, сходных с односторонними двигательными нарушениями, наблюдаемыми у людей.

«Мы задали вопрос, могут ли эти гормоны участвовать в двигательных нарушениях после травмы мозга, - рассказал Георгий Бакалкин, выпускник МГУ, профессор кафедры фармацевтической биологии Университета Уппсалы, ведущий соавтор исследования. - Для ответа мы изучили крыс, у которых нервные пути между мозгом и нейронами, контролирующими задние лапы, были хирургически перерезаны. Мы были очень удивлены, когда после перерезки односторонняя травма мозга вызвала нарушения рефлексов задних лап и эти расстройства были на противоположной стороне тела».

Чтобы проверить гипотезу о гормонах, исследователи хирургическим путем удалили гипофиз - железу внутренней секреции, связанную с мозгом и вырабатывающую гормоны. У животных с удаленным гипофизом односторонняя травма не вызвала двигательные нарушения. Затем получилось найти два гипофизарных гормона - бета-эндорфин и вазопрессин - которые вызывают сокращения правой задней лапки у нормальных животных. При этом соединения, блокирующие эти гормоны, предотвращали изменения в рефлексах правой задней лапки после травмы левого полушария.

Анализ, проведенный математиками и биоинформатиками, в том числе доцентом механико-математического факультета МГУ Владимиром Галатенко и Даниилом Саркисяном, работающим в университете Уппсалы, также является важной составляющей исследования. В частности, Владимир Галатенко проводил анализ изменений экспрессионных профилей в поясничном отделе спинного мозга после одностороннего повреждения головного мозга животного.

«Наши наблюдения показывают, что эндокринная система через свои гормоны в крови может избирательно воздействовать на левую и правую стороны тела животных. Это необычное явление, и оно требует проверки на других моделях. Мы должны с осторожностью интерпретировать полученные результаты и биологическое значение открытого феномена. Но если следующие исследования подтвердят эффективность препаратов, блокирующих эти гормоны, то появится возможность создать новый метод лечения двигательных нарушений после инсульта и черепно-мозговой травмы», - отметили учёные.

«Есть две фазы в анализе открытия. Обнаружение феномена, получение первичных доказательств, что часто достигается с помощью простых методов, как элегантно показал Ганс Селье в его лекциях „In vivo“, и дальнейшее исследование механизмов, роли и клинического значения феномена с использованием передовых методов. Нашей целью было привести первые доказательства, и острые дискуссии с научными редакторами и рецензентами были вызваны вопросом, где провести границу между первичными доказательствами и планомерным систематическим изучением открытого явления. Теперь, когда эти результаты опубликованы, мы можем приступить к анализу фундаментальных механизмов селективной регуляции левой и правой сторон тела гормонами и роли этого феномена в асимметричных неврологических расстройствах», - добавил Бакалкин.