После травмы спинного мозга у большинства пациентов наблюдается повышение мышечного тонуса, называемое спастичностью (спастикой), которая зачастую приводит к инвалидности. Авторы нового исследования определили один из молекулярных механизмов, ответственных за данное состояние.
Кроме этого ученые предложили два терапевтических решения, которые доказали свою эффективность на животных, одно из которых будет проходить вторую фазу клинических испытаний уже в 2016 году. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Medicine.
По статистике 12 миллионов человек во всем мире страдают от двигательных расстройств — спастики. Данное состояние возникает после поражения спинного мозга (дорожно-транспортные происшествия, инсульт и т. д.) или на фоне нейродегенеративных заболеваний, таких как боковой амиотрофический склероз (БАС или болезнь Лу Герига). Спастичность, как правило, характеризуется гипервозбудимостью мотонейронов — нервные клетки спинного мозга, контролирующие сокращения мышц. Возбудимость этих нейронов приводит к одновременному и неконтролируемому сокращений сгибателей и разгибателей, приводя к затруднению и даже невозможности любого движения. На сегодняшний день нет удовлетворяющего врачей и пациентов лечения данного состояния.
По данным ученых, возбудимость нейронов частично вызвана проницаемостью натриевых каналов, расположенных на мембране мотонейронов. Раскрытие данных каналов приводит к проникновению натрия, который приводит к активации мотонейронов, вызывая кратковременное сокращение мышц. В случае со спастичностью, эти натриевые каналы дольше остаются открытыми и тем самым вызывают чрезмерную возбудимость нейронов. Авторы данного исследования обнаружили, что данная гипервозбудимость является результатом отсутствия регуляции натриевых каналов в нейроне.
Быстрое закрытие каналов обычно происходит благодаря «молекулярной петле», связанной с каналом, которая быстро закрывает его после открытия. Иингибирование натриевых канальцев позволяет управлять возбудимостью мотонейронов. Ученые в своей работе показали, что после травмы спинного мозга фермент калпаин усиливает свою активность. Известно, что данный фермент ингибирует натриевые каналы, таким образом делая данный процесс инактивации не функциональным. В связи с этим канальцы остаются открытыми, создавая продолжительное вхождения натрия.
Авторы исследования протестировали два метода лечения на крысах, страдающих от повреждений спинного мозга. Одна из молекул была ингибитор калпаина. Его применение в течение короткого периода (десять дней) приводило к восстановлению функционирования натриевого канала и устойчиво снижало степень спастичности. Через месяц после окончания лечения положительные действие на спастичность сохранялось.
Вторая молекула, которую протестировали, — Рилузол (Riluzole), действующая как ингибитор тока через натриевые каналы. Данная молекула также снижала спастичность, хотя ее действие было не долгое, и спастичность вновь возвращалась через две недели после окончания лечения. Тем не менее, данная молекула представляет большой интерес, так как ее уже используют при лечении болезни Шарко.
Во второй клинической фазе, которую планируется начать в 2016 году во Франции, ученые будут испытывать эффективность данных молекул при лечении спастичности у больных с повреждениями спинного мозга. Параллельно с этим, ученые будут продолжать изучать феномен спастичности и какую функцию выполняет кальпаин в нарушении регуляции мотонейронов, а также испытывать другие ингибиторы данного фермента, которые могут быть введены в организм человека.
Таким образом, данная научная работа открывает новые терапевтические пути, для того чтобы уменьшить спастику у пациентов.
Источник: Medical Insider
