Учёные из Цюрихского университета обнаружили в мозге взрослых мышей скрытую систему восстановления, которая заставляет пересмотреть прежние представления о пределах самопочинки нервной ткани. Речь не о нейронах, а об астроцитах — звёздчатых клетках-помощниках, которые, как выяснилось, умеют восстанавливать утраченные сети после повреждений и при некоторых аутоиммунных болезнях.

Астроциты: не просто «обслуживающий персонал»

Астроциты — разновидность глиальных клеток, которые долго считали лишь опорой и кормильцами для нейронов. Они снабжают нервные клетки питательными веществами, участвуют в регуляции кровотока и поддерживают здоровье мозговой ткани в целом. Без них нейроны не смогли бы нормально работать. Но до сих пор считалось, что взрослый мозг не способен полноценно восполнять потерю астроцитов — например, после черепно-мозговой травмы или при редком аутоиммунном заболевании — расстройстве спектра оптиконевромиелита, когда собственные антитела атакуют и уничтожают эти клетки.

Новое исследование, опубликованное в Nature Neuroscience, опровергает этот пессимистичный взгляд. Команда под руководством Бруно Вебера из Института фармакологии и токсикологии Цюрихского университета нашла в мозге живых мышей особую популяцию «регенеративных» астроцитов. Эти клетки собираются по краям повреждённых участков и помогают заново выстроить утраченную астроцитарную сеть.

Ядра-путешественники: необычный механизм ремонта

Чтобы проследить процесс восстановления, исследователи использовали двухфотонную микроскопию и неделями наблюдали за мозгом живых мышей в реальном времени. Параллельно они отслеживали, какие гены активируются в разных областях мозга. Это позволило выявить клетки, ответственные за восстановление повреждённой ткани.

Оказалось, регенеративные астроциты делают нечто неожиданное. Они не просто делятся и заполняют собой рану. Вместо этого новообразованные ядра дочерних клеток отправляются в путешествие по длинным отросткам астроцитов — прямо к повреждённой зоне. «Они посылают новообразованные ядра своих дочерних клеток скользить на значительные расстояния, чтобы заново заселить повреждённый участок мозга и снова связать астроцитарную сеть воедино», — объясняет Вебер.

Это открытие добавляет новое измерение в понимание того, как мозг организует собственный ремонт после определённых типов повреждений. Раньше считалось, что клетки перемещаются целиком; теперь выясняется, что ядра могут мигрировать отдельно, внутри длинных клеточных «рук».

От фундаментальной науки к терапии

Исследователи идентифицировали множество генов и сигнальных путей, которые временно активируются во время ремонта. Эти молекулярные сигналы могут стать отправной точкой для будущих попыток влиять на регенерацию после болезней и травм. «Мы смогли выявить многочисленные гены и сигнальные пути, которые временно активируются во время восстановления. В будущем они могут послужить отправными точками для воздействия на процессы регенерации после заболеваний и повреждений», — подчёркивает Вебер.

Если учёным удастся научиться избирательно активировать эти механизмы, появится шанс стимулировать более эффективное восстановление повреждённой мозговой ткани, восстанавливать астроцитарные сети и улучшать исходы при некоторых неврологических расстройствах.

Контекст и перспективы

Открытие вписывается в более широкую картину пересмотра возможностей взрослого мозга. Ранее мы писали о том, что в 80 лет мозг некоторых людей создаёт вдвое больше нейронов, чем у ровесников, а также о том, что мозг принимает решения не там, где считали. Новая работа добавляет ещё один кирпичик: взрослый мозг пластичнее и живучее, чем предполагалось.

Конечно, пока всё это — данные, полученные на мышах. Перенос на человека потребует многих лет исследований. Но сам факт, что мозг млекопитающих располагает скрытой системой ремонта, о которой мы не подозревали, внушает осторожный оптимизм. Возможно, в будущем мы научимся «включать» эти механизмы по требованию — и тогда лечение травм мозга и некоторых аутоиммунных заболеваний станет принципиально иным.