«Восстановление мозга после травмы – это тщательно организованный, скоординированный процесс, и лечение в неподходящее время может принести больше вреда, чем пользы», – сказал Дориан МакГаверн, доктор философии.D., Ученый NINDS и старший автор исследования.
Цереброваскулярное повреждение или повреждение кровеносных сосудов головного мозга может возникнуть при нескольких состояниях, включая черепно-мозговую травму или инсульт. Доктор. МакГэверн вместе с Ларри Латуром, М.D., Ученый NINDS и их коллеги заметили, что у части пациентов, перенесших инсульт, после хирургического удаления сгустка кровеносного сосуда, ответственного за инсульт, развились кровотечение и отек в головном мозге.
Отек, также известный как отек, приводит к плохим результатам и даже может быть фатальным, поскольку структуры мозга сжимаются и повреждаются.
Чтобы понять, как травма сосуда может привести к отеку, и определить возможные стратегии лечения, доктор. МакГаверн и его команда разработали модель цереброваскулярного повреждения на животных и использовали современную микроскопическую визуализацию, чтобы наблюдать, как мозг реагирует на повреждение в режиме реального времени.
Сразу после травмы иммунные клетки мозга, известные как микроглия, быстро мобилизуются, чтобы остановить протекание кровеносных сосудов.
Эти «первые респонденты» иммунной системы простираются и обнимают сломанные кровеносные сосуды. Доктор.
Группа МакГаверна обнаружила, что удаление микроглии вызывает непоправимое кровотечение и повреждение мозга.
Через несколько часов в поврежденный мозг вторгаются циркулирующие периферические моноциты и нейтрофилы (или миеломоноцитарные клетки). Когда миеломоноцитарные клетки перемещаются из крови в мозг, каждая из них открывает небольшое отверстие в сосудистой сети, вызывая попадание тумана жидкости в мозг.
Когда тысячи этих клеток устремляются в мозг одновременно, сразу поступает много жидкости, что приводит к отеку.
"Миеломоноцитарные клетки на этой стадии восстановления имеют хорошее состояние и действительно хотят помочь, но они проникают в мозг со слишком большим энтузиазмом.
Это может привести к разрушительному повреждению тканей и отеку, особенно если это происходит вокруг ствола головного мозга, который контролирует жизненно важные функции, такие как дыхание », – сказал доктор. МакГэверн.
После этого первоначального всплеска моноцитарная субпопуляция иммунных клеток попадает в мозг медленнее, с меньшей скоростью и начинает работать, восстанавливая сосуды.
Моноциты работают вместе с микроглией, связанной с репарацией, чтобы восстановить поврежденную сосудистую сеть, которая восстанавливается в течение 10 дней после травмы. Моноциты необходимы для этого важного процесса восстановления.
В следующей серии экспериментов Dr. МакГаверн и его коллеги пытались уменьшить вторичный отек и повреждение тканей, используя комбинацию терапевтических антител, которые препятствуют проникновению миеломоноцитарных клеток в мозг.
Антитела блокировали две разные молекулы адгезии, которые миеломоноцитарные клетки используют для прикрепления к воспаленным кровеносным сосудам. Они были эффективны для уменьшения отека мозга и улучшения результатов при введении в течение шести часов после травмы.
Интересно, что терапевтические антитела не работали, если их вводили через шесть часов или если их давали слишком долго. Фактически, лечение мышей этими антителами в течение нескольких дней препятствовало правильному восстановлению поврежденных кровеносных сосудов, что приводило к гибели нейронов и рубцеванию мозга.
"Время имеет решающее значение при попытке предотвратить смертельный отек. «Вы хотите предотвратить острый отек и повреждение мозга, но не хотите, чтобы моноциты не могли их восстановить», – сказал доктор. МакГэверн.
В настоящее время разрабатываются планы клинических испытаний, чтобы выяснить, уменьшит ли назначение лечения в определенные моменты времени отек и повреждение головного мозга у подгруппы пациентов с инсультом. В будущих исследованиях будут изучены дополнительные аспекты процесса восстановления сосудов головного мозга с надеждой на определение других терапевтических вмешательств, способствующих репаративным иммунным функциям.
Это исследование было поддержано программой внутренних исследований NINDS.