Ученые Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета совместно с казанскими и московскими нейрохирургами сделали значимые открытия в области цитокинов, играющих решающую роль в исходе травмы спинного мозга. Выяснилось, что мониторинг уровня цитокинов может предложить более персонализированный подход, потенциально снижая риск осложнений и улучшая прогноз для пациентов.

Проект ученых КФУ направлен на улучшение понимания роли цитокинов в сыворотке крови и спинномозговой жидкости у пациентов с травмой спинного мозга (ТСМ) в зависимости от сроков травмы. Он осуществляется в рамках работы научной группы «Молекулярные и клеточные механизмы нейрорегенерации», возглавляемой ведущим научным сотрудником НИЛ «Генные и клеточные технологии» Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины КФУ Яной Мухамедшиной. Результаты работы, поддержанной субсидией, выделенной Казанскому федеральному университету на выполнение государственного задания в сфере научной деятельности, опубликованы в высокорейтинговом международном журнале Biomedicines (MDPI, Швейцария).

Интерес ученых Института фундаментальной медицины и биологии КФУ к проблематике пациентов с ТСМ связан с актуальностью вопроса для мира в целом и России в частности. Травма спинного мозга представляет собой глобальную проблему общественного здравоохранения, затрагивающую десятки тысяч людей ежегодно. Неврологические расстройства, вызванные ТСМ, часто приводят к серьезной инвалидности и радикальным изменениям в качестве жизни пациентов и их семей. В то время как ранее ТСМ чаще всего затрагивала молодых людей, сейчас ее частота среди пожилых людей также высока.

Как пояснила Яна Мухамедшина, цитокины (небольшие пептидные информационные молекулы) играют важную роль в регуляции воспалительных и иммунных процессов, в том числе при ТСМ. При данном травматическом повреждении происходит комплексный каскад воспалительных реакций, в который вовлечены различные цитокины.

«Исследования цитокинов при ТСМ помогают лучше понять патофизиологию повреждения и могут предоставить ценную информацию для разработки новых методов лечения и диагностики», – подчеркнула она.

Как рассказал один из авторов публикации, младший научный сотрудник НИЛ «Генные и клеточные технологии» ИФМиБ КФУ Давран Сабиров, патогенез ТСМ включает сложное взаимодействие первичных и вторичных механизмов. Первичная травма непосредственно связана с механическим повреждением (нарушает целостность ткани), в то время как вторичные события (вторичная травма), такие как воспаление, ишемия и эксайтотоксичность, дополнительно усугубляют повреждение. В результате вторичной травмы высвобождается большое количество молекул, в том числе цитокинов, участвующих в воспалительных процессах.

Если в первом исследовании цитокинов, которое ученые КФУ проводили два года назад, сравнивались показатели в сыворотке крови среди контрольной группы пациентов с ТСМ на 14-й день после травмы и здоровых людей, то на этот раз применили мультиплексный анализ для изучения цитокинов в спинномозговой жидкости и сыворотке крови. Кроме того, были расширены контрольные группы пациентов: оценивались показатели больных на 3, 7 и 14-е сутки после травмы. Все пациенты для исследования были набраны в нейрохирургическом отделении РКБ после подписания информированного согласия. Ученые КФУ провели мультиплексный анализ 40 цитокинов в цереброспинальной жидкости и сыворотке крови пациентов с ТСМ в разные временные периоды после повреждения (3, 7 и 14-й день), сравнивая полученные данные с данными контрольных субъектов без повреждений. Причем наблюдается как увеличение, так и уменьшение уровня различных цитокинов после ТСМ.

«Спинномозговая жидкость дает точные данные о состоянии центральной нервной системы, но ее получение инвазивно и рискованно. Сыворотка крови менее инвазивна, но может быть менее специфична, – сообщил Давран Сабиров. – Оба подхода вместе расширяют наше понимание ТСМ и могут стать основой для новых методов диагностики и лечения. Это также открывает путь к более персонализированным терапевтическим вмешательствам».

По словам ученых Казанского университета, современные методы лечения ТСМ часто являются обобщенными и могут не учитывать уникальные биохимические изменения, происходящие у каждого пациента. Это осложняет прогнозирование исхода лечения. Исследование ученых КФУ указывает на то, что мониторинг уровней цитокинов может предложить более персонализированный подход, потенциально снижая риск осложнений и улучшая исход при ТСМ для пациентов. Оно также задает направление для будущих исследований других биомаркеров, которые могут быть ключевыми в лечении ТСМ.

«Измерение цитокинов на каждом контрольном этапе – на 3, 7 и 14-е сутки после травмы – позволит говорить о характере воспаления. В дальнейшем можно будет более эффективно выстраивать прогноз выздоровления и лучше проводить терапию, исходя из состояния конкретного пациента», – резюмировал один из авторов работы, младший научный сотрудник НИЛ «Генные и клеточные технологии» Ильяс Кабдеш.

Таким образом, проведенное исследование позволило ученым КФУ более подробно исследовать динамику изменений и взаимосвязь между уровнем цитокинов, тяжестью повреждения и временем восстановления, открывая путь к более глубокому пониманию патофизиологии ТСМ и потенциально более целенаправленным и персонализированным терапевтическим вмешательствам.

Ранее сообщалось, что химики КФУ разработали удешевляющий изготовление лекарств метод.