Мозг очень пластичен, и это хорошо, когда речь идет об обучении, памяти и т.п. Однако в некоторых случаях, например, при эпилепсии, это свойство мозга может способствовать прогрессии заболевания
Эпилепсия – хроническое неврологическое заболевание, проявляющееся внезапными судорожными приступами. При приступе нервные клетки (нейроны) работают чрезмерно активно, при этом каждый раз задействуются одни и те же нейронные цепи, хотя у разных больных они могут отличаться.
Существует несколько типов эпилепсии. При так называемых абсансах (малых припадках) человек может просто ненадолго терять сознание, что, впрочем, тоже может быть опасно. Абсансы часто дебютируют в детстве, а их число может доходить до сотни в сутки. В принципе, такое состояние можно корректировать лекарствами, но трети пациентов они плохо помогают. Да и в целом при большинстве форм эпилепсии современные препараты могут лишь избавить от симптомов болезни, но не влияют на структурные и функциональные изменения в мозге.
Один из важных вопросов – какие факторы увеличивают интенсивность нежелательных процессов при такой патологии? Как известно, нервные волокна, по которым проходят нервные импульсы, можно сравнить с электрическими проводами. И это сходство не заканчивается их длиной и функцией: нервы также покрыты «изоляционным материалом» – миелином.
В головном мозге миелиновую оболочку создают клетки олигодендроциты, которые своими выростами оборачиваются вокруг аксонов – длинных отростков нейронов. Такая изоляция несет ряд функций, важных для нормальной работы нервной системы, в первую очередь обеспечивая высокую скорость прохождения нервного импульса и защиту нервных волокон от повреждений.
При этом миелиновая оболочка – динамическое образование: она утолщается на активно работающих нервах. Такой процесс происходит при освоении нового навыка, например, игры на пианино: задействованные нервные сети начинают работать быстрее и согласованнее, а человек превращается из новичка в опытного музыканта. Но не может ли такая адаптивная миелинизация стать причиной патологии?
Исследователи из США и Японии провели эксперименты на лабораторных крысах и мышах, которые служат генетической животной моделью эпилепсии с абсансами. У этих животных приступы начинаются также в раннем возрасте, и со временем болезнь прогрессирует.
Оказалось, что после начала припадков в мозге грызунов действительно активизировалось производство миелинобразующих клеток-олигодендроцитов, а в области, отвечающей за приступ, миелиновое покрытие на нервных волокнах стало более толстым. В других областях мозга, как и в мозге здоровых контрольных животных, таких изменений не было.
Эти результаты подтвердились в экспериментах на генно-модифицированных мышах, у которых в клетках-предшественниках олигодендроцитов был удален ген, необходимый для адаптивной миелинизации. У таких животных эпилепсия не прогрессировала, как и у мышей, которым вводили препарат, блокирующий созревание предшественников олигодендроцитов.
Так на примере эпилепсии ученым впервые удалось показать роль адаптивной миелинизации в развитии неврологических заболеваний. Как и при обучении игре на пианино, в результате повторения эпилептической активности задействованные нервные сети «обучаются», что выражается в росте миелинизации и, соответственно, эффективности работы нервных волокон. Все это способствует наступлению приступов, которые становятся все чаще и интенсивнее.
Именно такой процесс, по-видимому, является одной из причин прогрессирования эпилепсии у больных, которым обычные лекарства не помогают. Возможно, этот механизм участвует в развитии и других неврологических и психоневрологических заболеваний, но это еще предстоит узнать.
Кстати сказать, представители препаратов класса HDAC – ингибиторов созревания предшественников олигодендроцитов, которые вводили мышам в этой работе, уже используются в клинической практике как противоопухолевые средства. И исследователи планируют выяснить, нельзя ли с их помощью помочь пациентам с тяжелыми формами эпилепсии.