Установлено, что путём блокирования фермента PARP1 можно существенно
улучшить процесс регенерации аксонов нервных клеток после их повреждения.
Нейроны (клетки головного мозга) имеют целый ряд отличий от всех других
клеток организма. Прежде всего, это проявляется их функциональным
предназначением - способности получать, накапливать и обрабатывать информацию,
поступающую от зрительного, слухового, тактильного и других анализаторов
организма, сигналов от всех органов и тканей, осуществлением рефлекторной
деятельности и регуляции физиологических функций. Всё это возможно благодаря
уникальному строению нейронов, имеющих специфические отростки: единичные
длинные аксоны (их протяжённость может достигать нескольких десятков
сантиметров) и многочисленные короткие дендриты; при непосредственном участии
отростков нервные клетки активно (через синапсы) взаимодействуют с другими
нейронами и тканями. Различные внешние и внутренние неблагоприятные факторы
обуславливают массовую гибель нервных клеток мозга, последствия которой, чаще
всего, носят необратимый характер.
В неврологии существует особое понятие - аксональное повреждение. Это
патологическое состояние возникает при черепно-мозговых травмах различной
степени тяжести, провоцируемых внезапным резким ускорением или торможением
головы, например, при дорожно-транспортных происшествиях, драках, авариях на
производстве, взрывах и т.п. Из-за них сначала происходит натяжение нейронных
аксонов, а затем - разрыв и частичное повреждение нервных волокон. Естественно,
при этом формируются глубокие структурно-функциональные нарушения в нервной
ткани с катастрофическим угнетением чувствительной и двигательной сфер
деятельности мозга, в первую очередь - его коры. Подобные разрывы аксонов
практически всегда сопровождаются мелкоочаговыми кровоизлияниями, поскольку
обусловлены травмой инерционного характера с вовлечением в неё мелких сосудов
ткани головного мозга. Всё это резко ухудшает функцию центральной нервной
системы.
Аксональное повреждение встречается ежегодно у миллионов людей на планете.
Клинически оно проявляется крайне тяжёлой симптоматикой и длительным коматозным
состоянием, возникающим сразу после черепно-мозговой травмы. Нередко
формируется вегетативное состояние, при котором полностью утрачивается
умственная деятельность, но сохраняются рефлексы. Поскольку для нейронов
головного мозга не свойственно деление, то прослеживается достаточно слабая
способность к восстановлению после повреждения [1]; кроме того, в настоящее
время не существует эффективных методов стимулирования регенерации
(восстановления) аксонов и их связей с другими нейронами. Именно поэтому
лечение больных с диффузным аксональным повреждением протекает длительно и не
гарантирует выздоровления; в подавляющем большинстве случаев имеются отдалённые
последствия в виде параличей и серьёзных расстройств высшей нервной
деятельности.
Группой учёных из США под руководством Camille Brochier [2] было
проведено сложное исследование генетических, ферментативных и метаболических
процессов в нервных клетках и субклеточных структурах головного мозга
лабораторных животных при повреждении аксонов, а также при стимулировании
процессов клеточной регенерации.
В результате проведенного исследования было установлено, что при нарушении
деятельности нейронов в них накапливаются некоторые виды сложных углеводов
(протеогликанов), которые многократно увеличивают активность специфического
фермента PARP1 (Poly-(ADP-ribose) polymerase 1). Данный биокатализатор
существенно ограничивает рост отростков нервных клеток. При блокировании PARP1
фармакологическими препаратами или при его торможении на генетическом уровне
существенно повышается скорость регенерации аксонов нервных клеток и происходит
постепенное восстановление утраченных в результате воздействия неблагоприятных
факторов функций центральной нервной системы.
Таким образом, предложен принципиально новый способ стимулирования процессов
регенерации нервных клеток после их повреждения, суть которого сводится к
торможению активности фермента PARP1. Изыскание новых препаратов, обладающих
подобным действием, позволит значительно повысить эффективность лечения
неврологических больных.
[1] J. Clin. Invest. 124: (3) 970-973 (2014)
