Факт, давным-давно мучивший медиков, только сейчас получает, наконец, научное объяснение. Люди, вроде бы вполне восстановившиеся после неврологических нарушений, пережившие инсульт или черепно-мозговую травму, избавившиеся, скажем, от постинсультных парезов и нарушений движения, через несколько месяцев, а бывает, и лет после случившейся с ними беды снова вынуждены обращаться за помощью. У них ухудшается память, порой очень значительно, вплоть до развития деменции. Параллельно накатывают эмоциональные расстройства, в первую очередь депрессивные. Специалисты до сих пор не имеют научно обоснованных методов лечения таких отложенных патологий, причина – в недостаточной изученности механизмов этих печальных явлений. Сегодня в конце «туннеля» забрезжил свет, и заслуга в этом принадлежит российским ученым. О прорывном исследовании, поддержанном междисциплинарным грантом Российского научного фонда (20-65-47029), рассказывает один из его авторов – руководитель лаборатории Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, профессор Наталия Гуляева

– По умолчанию всегда предполагалось, что дело в повреждении ткани мозга, и, как ожидалось, чем сильнее травма, тем хуже будет человеку в дальнейшем. Однако на самом деле эта прямая зависимость не работает: даже после легких инсультов зачастую возникают тяжелейшие последствия. Они не зависят от возраста, поскольку не обходят даже молодых. И это не частные случаи, а система, противостоять которой, исследуя механизмы развития отдаленных последствий повреждения мозга, пытаются ученые едва ли не всех развитых стран. 

Уже много лет наша лаборатория сотрудничает с московским Научно-практическим психоневрологическим центром им. З.П.Соловьева. Уникальная возможность параллельного наблюдения при экспериментах и в клинике позволила проанализировать механизмы развития депрессии и диагностики заболевания (эта работа также была поддержана грантом РНФ в 2014-2018 годах), и не без гордости скажу, что наш тандем получил результаты мирового уровня. Изучая стрессорный ответ, мы пришли к выводу, что он зависит в первую очередь от свойств конкретного человека, потому болезнь развивается индивидуально (что, в принципе, и неудивительно) и осложняется неадекватной реакцией на перенапряжение, которую можно выявить и предсказать по ответу даже на незначительный стресс. В нынешнем исследовании мы предположили, что толчком к отложенным постинсультным нарушениям служат характер и особенности больных, их реакция на случившееся несчастье. 

Помогли произвести, я бы сказала, идейный прорыв в поисках причины постинсультных патологий данные, собранные израильскими специалистами. Изучая больных с инсультом, они связали тяжесть нарушений с уровнем гормона стресса кортизола. Пациенты, у которых его мало, выздоравливают и обходятся без последующих патологий в когнитивной сфере, а те, у кого кортизола много, страдают от последствий. И дело здесь не столько в возможных стрессорных нагрузках перед инсультом и тяжести перенесенного заболевания, сколько в индивидуальных особенностях организма. 

– И что же такое делает гормон? 

– Выдающийся канадский ученый Ганс Селье доказал, что при действии на организм самых разных неблагоприятных факторов сигнал из высших отделов мозга попадает в гипоталамус, затем в виде каскадного выброса нейрогормонов в гипофиз, потом в надпочечники, из которых кортизол и поступает в кровь. Его рецепторы располагаются на всех без исключения клетках, благодаря чему гормон в состоянии коррелировать их работу, например, стимулируя восстановительно-адаптационные изменения при стрессе во всех важнейших органах и тканях организма. С током крови кортизол проникает также и в мозг, в частности, в гиппокамп – отдел мозга, отвечающий за состояние памяти, эмоций и возможность обучения. Удивительным для ученых был тот факт, что именно гиппокамп содержит наибольшую из всех отделов мозга плотность рецепторов кортизола. Как оказалось, это напрямую связано с исследуемыми нами последствиями повреждения мозга. 

– Гормон по-разному влияет на организм? 

– Он ведет себя хитро. При любом значимом воздействии, включая повреждающее, происходит выброс кортизола. И он так влияет на обмен веществ в клетках разных органов, что обеспечивает организму возможность преодолеть стресс, а порой и создать механизмы, противостоящие его воздействию в дальнейшем. Это и есть адаптация. Ее возможности, конечно, не беспредельны. Когда стресс длительный и тяжкий, благоприятные адаптивные изменения могут трансформироваться в негативные, патологические. И этот переход, принципиально важный для клиники, часто не бывает очевидным. 

Скажем, у спортсменов в результате адаптации к физическим нагрузкам сердце гипертрофировано (левый желудочек). Это хрестоматийный пример адаптации, однако, начиная с определенного уровня развития такой гипертрофии, ее последствия становятся очевидно патологическими и интерпретируются как ключевой компонент сердечно-сосудистой патологии. Вывод, на первый взгляд, парадоксальный: специальные процессы адаптации в неблагоприятной ситуации превращаются в патологические. Но именно так распорядилась природа, и произойдет ли это, зависит от индивидуальных свойств реакции человека, а она у всех разная. Организм включает разнообразные механизмы, чтобы приспособиться к чрезмерному воздействию. Иногда ему это удается – и человек адаптируется, а иногда кортизол наносит неожиданный удар, от которого больной не в силах защититься. Таков коварный характер гормона стресса. 

– И ваша лаборатория фактически первой вывела его на чистую воду? 

– Да, здесь мы оказались в рядах лидеров. Несколько лет назад провели очень простой эксперимент: моделируя ишемический инсульт у крыс, наблюдали, как кортикостерон (аналог кортизола у грызунов) поступает в кровь, а затем накапливается в гиппокампе. И как только это происходило, в мозге включался универсальный патологический процесс, очень похожий на замеченный нами ранее при возникновении депрессии. Провели несколько экспериментов на животных и показали, что стоит избытку кортизола попасть в кровь, как тут же благодаря высокой плотности его рецепторов он аккумулируется в гиппокампе, вызывая по непонятным пока до конца причинам нейропатологию (накопление воспалительных медиаторов). Это приводит к дисфункции гиппокампа, повреждению и гибели нейронов и дает толчок развитию деменции и депрессии – тяжелейшим заболеваниям, часто сопутствующим друг другу. При этом важно, что повреждение гиппокампа не прямое (при моделировании инсульт происходит в области коры и некоторых других структур, но не гиппокампа), а дистантное, то есть на расстоянии от очага повреждения. Именно это и обеспечивает универсальность механизма: при самых разных внешних воздействиях он затрагивает в первую очередь гиппокамп, нарушает его функции в когнитивной и эмоциональной областях. 

– Кстати, как вы «прививали» крысам инсульт? 

– Есть стандартные способы моделирования инсульта. Можно, например, на определенное время блокировать кровоток в сосудах, имитируя ишемический удар. Мы используем специальные хирургические приемы, в результате которых кровоток в бассейне средней мозговой артерии нарушается  и формируется область инфаркта мозга. И на этой модели «прощупываем» роль кортизола/кортикостерона в повреждении гиппокампа, меняя условия эксперимента. Например, если усилить нагрузку на организм, добавив избыток гормона стресса извне, повреждение гиппокампа и отложенные когнитивные и депрессивные нарушения усугубятся. Или, наоборот, заблокируем рецепторы гормона – последствия инсульта будут менее выражены. Так шаг за шагом стремимся доказать и углубить нашу концепцию. 

– И какие выводы вы делаете сегодня? 

– Мы не сомневаемся, что именно избыток кортизола приводит к тяжелым последствиям. Но бороться с этим можно с помощью препаратов, блокирующих рецепторы. Кстати, они в клинике применяются, но пока не в связи с заболеваниями мозга. 

– Потребуются новые лекарства или достаточно существующих? 

– Замечу, новые препараты нужны всегда. Они могут иметь ту же направленность, что и прежние, но должны быть более специфичными и эффективными. В данном случае понадобятся препараты, защищающие гиппокамп от нейродегенерации. 

– Как будет проходить лечение? Больной после инсульта жалуется врачу на проблемы с памятью, и что? 

– Эту ситуацию нужно попытаться предотвратить. Мы стремимся сразу после инсульта выявить пациентов, которые находятся в зоне риска. И вместе с коллегами из Научно-практического психоневрологического центра им. З.П.Соловьева под руководством профессора А.Гехт разработали тесты для больных, позволяющие достаточно просто и неинвазивно (по анализу слюны, волос) оценить уровень кортизола и его изменения в ответ на специальные тестовые воздействия. Эти эксперименты коллеги проводят в клинике на больных с инсультом, мы параллельно ведем исследования и корректируем свои действия. Это большая редкость и огромная удача. Мы сразу видим, например, адекватны ли наши модели, соответствуют ли они практике. Эффект от совместной работы очень большой: поиск ускоряется, нам удается избежать многих ошибок. 

– И избавить пациентов от неприятных последствий? 

– К сожалению, полностью их исключить вряд ли получится. В идеале – предотвратить развитие патологии, в реальности – замедлить. Но это сейчас. Мы продолжаем изучать больных, переживших инсульт, и в будущем, надеюсь, врачи смогут поддержать их, даже если у них высокий уровень кортизола. Нам очень помогает четырехгодичный грант РНФ (с возможностью продления на два года) на осуществление междисциплинарных проектов. Наш партнер по гранту – группа члена-корреспондента Н.Дыгало из Института цитологии и генетики СО РАН. Вместе мы работаем уже не первый год и отлично «притерлись» друг к другу. Сибиряки проводят эксперименты, определяя гены, которые активируются в гиппокампе на разных этапах его повреждения в результате инсульта. А мы выясняем молекулярно-клеточные механизмы травм гиппокампа и как они отражаются на когнитивных способностях и эмоциональном состоянии пациентов. 

Грант РНФ, замечу, пришелся как нельзя кстати. Не представляю, как бы мы выходили из положения без него. Дело в том, что, как всегда, неожиданно подорожали все необходимые нам реактивы. Практически вдвое! И животные тоже. И теперь мы предпринимаем всевозможные усилия, чтобы уложиться в смету и не снижать качество исследований. 

– Стандартный вопрос: как долго продлятся ваши поиски? 

– У нас в запасе четыре года, обеспеченные финансированием на исследования и эксперименты. Несколько лет займут наблюдения в клинике. Сколько, точно не скажу: необходимы длительное наблюдение и обследование каждого из нескольких сотен больных. 

– Коллеги по всему миру знают о ваших работах? 

– Отмечу лишь, что наши статьи в уважаемых международных научных журналах профессионалы охотно цитируют и, подчеркну, признают наш приоритет, а это важно. Как и тот факт, что концепцию о роли повреждения гиппокампа в развитии постинсультных и посттравматических когнитивных и депрессивных расстройств Президиум РАН признал важнейшим достижением в области фундаментальной медицины. 

Юрий Дризе 

Похожие новости

  • 09/12/2015

    Николай Колчанов: "Теперь мы можем проводить полный цикл исследований"

    ​- Состоявшаяся сессия показала, что был подведен итог совместной работы двух академий, - сказал директор ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН академик Николай Александрович Колчанов в ходе выступления на Общем собрании РАН в Москве.
    4075
  • 13/01/2021

    Президент РАН: Год науки даёт стране колоссальный шанс

    Почему объявление Года науки поддержали не только ученые, но многие люди, далекие от нее? Что ждет страну, где наука до сих пор финансировалась по остаточному принципу? Научное шоу на ТВ - фантастика? Где нам ожидать научные прорывы? Какой вариант организации науки лучший для России? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым.
    807
  • 02/08/2017

    Кандидат в президенты РАН Роберт Нигматулин о выборах и долге академиков

    Нужно ли ученым свое «министерство», почему на посту президента РАН счастья нет и что академики могут подсказать Владимиру Путину, рассказал Indicator.Ru кандидат в президенты РАН, научный руководитель Института океанологии имени Ширшова Роберт Нигматулин.
    2430
  • 03/10/2017

    Александр Габибов: гранты РФФИ ставят нас в равные с европейскими исследователями условия

    ​Одно из белых пятен современной медицины – аутоиммунные заболевания. Некоторые из них относительно успешно лечатся, другие, например рассеянный склероз, все еще остаются неизлечимыми, а механизмы их возникновения так и не раскрыты.
    2399
  • 21/01/2021

    Президент РАН Александр Сергеев: В изоляции российская наука не сможет ответить на глобальные вызовы

    ​​​​В России 2021 год объявлен годом науки и технологий. Как поднять престиж российской науки, если бюджет на этот год уже принят и никакого увеличения денег на науку в нем не предусмотрено? Беседа с президентом Российской академии наук Александром Сергеевым.
    854
  • 27/12/2017

    Исследователи реализуют проект, позволяющий исправлять мутации ДНК митохондрий

    ​В последнее время все чаще можно услышать о тяжелых наследственных заболеваниях митохондриальной этиологии. Эти недуги вызываются дефектами митохондрий, которые являются своеобразными "энергетическими станциями" клеток организма.
    3415
  • 10/12/2019

    Заседание президиума РАН: прямая трансляция

    10 декабря члены президиума Российской академии наук обсуждают тему "Коренные изменения наземных экосистем в России в 21 веке: вызовы и возможности". Докладчик член-корреспондент РАН Павел Витальевич Крестов.
    1176
  • 14/12/2017

    Развитие регенеративной медицины получило мощный импульс

    Недавно в Московском университете им. М.В.Ломоносова проходил III Национальный конгресс по регенеративной медицине. Среди десятков интереснейших докладов особо выделялось выступление ученых из петербургского Института цитологии (ИНЦ РАН).
    3128
  • 26/09/2019

    Академик Александр Сергеев - о том, как найти научное счастье

    ​Куда идет российская наука? Прекратилась ли наконец-то утечка мозгов? В чем в науке Россия берет пример с Беларуси и чего нам ждать от союзных программ? Ответы на эти и многие другие вопросы - в интервью президента Российской академии наук Александра Сергеева председателю ТРО Союзного государства Николаю Ефимовичу в программе "Государственный интерес" на телеканале БелРос.
    1919
  • 29/01/2018

    Президент РАН Александр Сергеев: Что нужно, чтобы Академия заработала по-новому?

    ​Ольга Орлова в рамках своей программы «Гамбургский счет» на ОТР беседует с президентом РАН Александром Сергеевым. Ольга Орлова: В преддверие дня российской науки президент Российской академии наук Александр Сергеев встречался с президентом России Владимиром Путиным.
    2284