Ученые Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета, изучая природу бокового амиотрофического склероза, выяснили, что ранние изменения возникают еще на доклинической стадии. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.

Руководителем научной группы выступила ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «OpenLab Генные и клеточные технологии» Екатерина Мартынова. Работа выполнялись совместно с Казанским государственным медицинским университетом в рамках гранта Российского научного фонда.

Исследование проходило в несколько этапов. Коллектив использовал группы животных – трансгенных мышей SOD1-G93A. Изучалась классическая модель семейной формы бокового амиотрофического склероза, подопытные животные несли мутацию в гене супероксиддисмутазы-1. Их разделили по стадиям заболевания – от 30 дней (преклиническая) до 120 (терминальная).

«В работе применили современные методы, такие как световая микроскопия полутонких срезов седалищного нерва. Также были использованы методы трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ) – ультраструктурный анализ седалищного нерва и серого вещества передних рогов спинного мозга и иммунофлюоресцентное профилирование спинного мозга с маркерами GFAP (астроциты), IBA1 (микроглия), NG2 (NG2-глиальные клетки), Olig2 (олигодендроциты). Еще одним из ключевых методов исследования был мультиплексный анализ сывороточных цитокинов/хемокинов», – сообщила руководитель команды исследователей.

В ходе работы группа выяснила, что дегенерация периферического нерва начинается уже на доклинической стадии – с дезинтеграции аксонального цитоскелета и утолщения миелиновой оболочки.

«На поздних стадиях нерв замещается соединительной тканью, что указывает на про-фибротический сдвиг клеток Шванна. В спинном мозге выявлена двухфазная активация микроглии: ранняя нейропротективная фаза сменяется терминальной нейротоксической, запускаемой астроцитарными сигналами, а площадь деградированной ткани вырастает в 12 раз от преклинической стадии к клинической. В сыворотке крови обнаружены стадийные изменения хемокинов – повышение MCP-3 на симптоматической стадии и CTACK, Eotaxin и TECK на терминальной, что позволяет предложить MCP-3 в качестве потенциального раннего биомаркера и терапевтической мишени при БАС», – заявила Е. Мартынова.

Исследование подтвердило концепцию дистальной аксоналопатии – самые ранние изменения возникают не в теле нейрона, а на периферии.

«Уже на доклинической стадии нарушается аксональный транспорт, фрагментируется цитоскелет аксона и снижается функция митохондрий, что напоминает Валлеровскую дегенерацию. Показано, что клетки Шванна после денервации разделяются на две популяции – одни переходят к фагоцитозу, другие претерпевают про-фибротический сдвиг, замещая нервную ткань коллагеном, что ранее не описывалось в таком виде при БАС», – пояснила ведущий научный сотрудник.

Руководитель группы также поделилась планами будущих исследований:

«Перспективы направлены на исследования тонких механизмов, протекающих при нейродегенеративном процессе. Планируется оценка влияния методов терапии с использованием разрешенного препарата Эдоварон и применения генноклеточных методов, основанных на использовании мононуклеарных клеток крови, пуповины человека, генетически модифицированных различными аденовирусами, экспрессирующими ростовые и нейротрофические факторы. Также возможны перспективы применения таргетного метаболомного профилирования».

При частичной или полной перепечатке материала, а также цитировании необходимо ссылаться на пресс-службу КФУ.

Присоединяйтесь к каналу КФУ в MAX.