Промыть мозги

Саратовские исследователи предлагают новый способ борьбы с опасным недугом

По данным ВОЗ, сегодня более 50 миллионов человек в мире страдают деменцией, причем количество заболевших с каждым годом увеличивается на 7 миллионов. К 2060-му экспертами прогнозируется тройное увеличение этих показателей, если не будет найден способ лечения коварного недуга.

Что именно является причиной развития болезни Альцгеймера, до сих пор не известно. Долгое время считалось, что в этом повинен бета-амилоид, однако многолетние попытки лечения за счет снижения его накопления в тканях мозга не дали ощутимого результата. Недавние прорывные открытия в области нейроиммунологии и менингеальных лимфососудов подсказали ученым другой путь. Показано, что лечению данного заболевания может способствовать лимфатическая очистка нейронов от «мусора». Исследователи выяснили, что лимфатические сосуды выводят из мозга токсины и продукты крови и происходит это преимущественно во время сна.

В ходе Всероссийской онлайн-конференции «Научные мосты: результаты грантополучателей РНФ», посвященной 10-летию РНФ, заведующая кафедрой физиологии человека и животных биологического факультета Саратовского государственного университета им. Н.Г.Чернышевского доктор биологических наук Оксана Семячкина-Глушковская рассказала о новом способе профилактики и терапии деменции. Он разрабатывается в рамках проекта РНФ 23-75-30001 «Пилотная технология фотомодуляции иммунной системы мозга животных и человека: инновационные стратегии в терапии болезни Альцгеймера». Речь идет о лечении этого страшного недуга во сне.

- Сегодня существует общепризнанная научная концепция, согласно которой, когда мы бодрствуем, мозг работает на анализ окружающей среды. А вот когда мы «проваливаемся» в глубокий сон (без сновидений), мозг превращается в «стиральную машинку», и с током жидкостей из его тканей выводится то, что ему не нужно, - поделилась О.Семячкина-Глушковская.

По статистике, у 35% людей, спящих менее 6 часов, через 20 лет развивается деменция. Это происходит потому, что мозг выводит токсины только во сне, но времени на этот процесс оказывается недостаточно. Исследователь продемонстрировала кадры мультифотонной микроскопии, на которых видны процессы, протекающие в мозге во время сна и бодрствования.

- Движение жидкостей в мозге идет по определенным маршрутам - вдоль крупных сосудов - и, как только мы засыпаем, этот поток становится мощной рекой. Едва просыпаемся - все останавливается. В большом приближении виден флюоресцентный амилоид, который нужно вывести из мозга, - объяснила биолог.

Объектом изучения саратовских ученых стали лимфатические сосуды, которые располагаются в менингеальных оболочках, над поверхностью мозга. Еще в начале XIX века их открыл итальянский анатом Паоло Масканьи. Однако на протяжении двух веков его исследования никто не мог пов­торить, и поэтому долгое время господствовало мнение об отсутствии в мозге прозрачных лимфатических сосудов, которые выполняют очистительную и защитную функции в организме. Лишь в 2015 году благодаря прогрессу в оптических технологиях их удалось переоткрыть американским ученым Университета Вирджинии. Тогда впервые были обнаружены сосуды-невидимки в оболочках мозга, которые оставались незаметными для исследователей. Это произвело настоящий переворот в науке и привело к пересмотру знаний о работе мозга и его восстановительных функциях.

В России подобные исследования стартовали в 2019 году в лаборатории «Умный сон», созданной в рамках мегагранта на базе СГУ. Идея технологии принадлежит ученым Саратовского университета и не имеет аналогов в мире.

- На эти исследования я получила свой первый грант Российского научного фонда. Мы разработали технологии, которые могут эффективно стимулировать лимфатические сосуды, чтобы выводить жидкости и ненужный метаболит из мозга, - рассказала О.Семячкина-Глушковская.

В новой технологии применяется метод фотобиомодуляции, основанный на использовании лазеров в инфракрасном диапазоне. Это безопасное низкоинтенсивное световое воздействие, которое оказывается на мозг во время глубокого сна и стимулирует движение лимфы, выводящей вредные белки.

Светотерапия осуществляется с помощью устройства «Умная шапочка», которое поначалу представляло собой достаточно громоздкий шлем с проводами. Со временем он превратился в более удобный эластичный головной убор (или ободок), к поверхности которого прикреплены светодиоды для фототерапии. Через bluetooth они взаимодействуют с наручным смарт-прибором. После наступления у пациента глубокой фазы сна автоматически включается излучение на затылочную и теменную части головы. В этой области в коре головного мозга расположены те самые менингеальные лимфатические сосуды, которые выводят токсины.

Сегодня ученые СГУ вплотную подошли к этапу клинических исследований. Они начнутся в следующем году на базе Первого МГМУ им. И.М.Сеченова. На первом этапе их пройдут 30 человек, у которых диагностирована ранняя стадия болезни Альцгеймера. По итогам ожидается, что изобретение может получить официальный статус медицинского прибора.

Кстати, подобные испытания на мышах уже диагностировали выздоровление генетически модифицированных грызунов с болезнью Альцгеймера. Во время доклинических исследований саратовские ученые столкнулись с необходимостью создания портативной, легкой и комфортной технологии, которая не мешала бы спать. Выход был найден, и даже мышки легко погружались в сон с миниатюрным устройством на голове.

- Представьте маленькую гибкую пластинку, которую можно поместить в любой головной убор, комфортный для человека. Она заряжается на батарейках и предназначена не только для лечения болезни Альцгеймера, но подойдет и тем, кто испытывает дефицит сна (то есть практически всем). Работает она от умных часов, которые будут мониторить фазы засыпания. Во время наступления глубокого сна по bluetooth-связи будет автоматически осуществляться фотостимуляция, - отмечает О.Семячкина-Глушковская.

Кстати, подобная технология может использоваться не только для профилактики и лечения болезни Альцгеймера.

- У нас есть совместная работа с китайскими коллегами, в которой мы показываем, что с помощью технологии фотостимуляции можно эффективно выводить кровь из мозга после черепно-мозговых травм. Это очень важно, поскольку, попадая в мозговую ткань, кровь становится токсична, отравляет нейроны и серьезно нарушает функции мозга. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature Сommunications, эта работа очень хорошо цитируется, - подчеркивает руководитель проекта РНФ.

По мнению экспертов, технология может быть востребована для лечения болезни Паркинсона, а также для пациентов с опухолями мозга, при которых восстановление лимфодренажной функции и оттока жидкостей имеет ключевое значение.

Светлана Беляева

Иллюстрация: photogenica.ru