Благодаря эволюционным преимуществам приматы лучше, чем крысы восстанавливаются после аналогичных повреждений спинного мозга.
Международная группа исследователей под руководством профессора Грегуа Куртина из Университета Цюриха (Швейцария) при непосредственном участии доктора медицинских наук Павла Мусиенко, главного научного сотрудника Института трансляционной биомедицины СПбГУ и старшего научного сотрудника лаборатории физиологии движений Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, сравнила восстановительные способности спинного мозга при его латеральном (одностороннем) поражении у крыс, макак-резусов и людей. Спинной мозг у всех млекопитающих устроен примерно одинаково, однако у крыс и приматов (а значит, и у человека) нашлись существенные отличия, которые необходимо учитывать при исследованиях и разработке новых путей терапии. Результаты работы опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
Изображение с сайта www.neurosar.ru
Латеральное поражение спинного мозга носит название синдрома Броун-Секара, названного так в честь французского физиолога и невролога Шарля Эдуара Броун-Секара (1817–1894), который впервые описал его в 1849 году. Болезнь проявляется в комплексе симптомов, которые развиваются в результате выхода из строя половины спинного мозга: на пораженной стороне тела наблюдается центральный паралич, нарушается глубокая чувствительность (чувства осязания, прикосновения, давления, вибрации, массы тела, положения и движения), вместе с тем противоположная сторона тела перестаёт ощущать боль и температуру. Причинами синдрома Броун-Секара могут стать травмы, опухоли, ишемия сосудов и т.д.
Сначала исследователи сравнили профили восстановления 437 пациентов-квадриплегиков (квадриплегия – паралич всех четырех конечностей) с разной степенью латерального поражения спинного мозга. Наблюдая за тем, как восстанавливается подвижность у пациентов, ученые и врачи отметили, что пациенты с латерализованными (боковыми) повреждениями спинного мозга восстанавливаются лучше, чем с симметричными. Это касается как рук, так и ног, что лишний раз подтверждает тот факт, что спинной мозг не только отвечает за рефлекторные движения, но и играет ключевую роль в управлении конечностями.
Восстановление его функций зависит от формирования обходных путей, которые должны связать нейронные сети выше и ниже места повреждения. Как выяснилось, у нечеловекообразных приматов это получается лучше, чем у крыс. Дело в том, что у обезьян и грызунов в спинном мозге по-разному распределены нервные волокна, идущие от головного мозга. У приматов аксоны, идущие от моторной коры полушарий, в основном находятся в кортико-спинальном тракте дорсолатерального канатика (пучке волокон, проходящим ближе к наружной стороне), тогда как у грызунов кортико-спинальные аксоны располагаются преимущественно ближе к средней линии в дорсальном канатике. Специально для этой работы Павел Мусиенко разработал методику высокоточных цервикальных половинных перерезок спинного мозга, которую использовали на животных при моделировании синдрома Броун-Секара, и которая в большой степени определила повторяемость результатов и достоверные выводы из работы.
Что бы ни думали себе противники использования животных в экспериментах, без модельных объектов медицина не может развиваться. Далеко не все исследования можно провести на культуре клеток или используя компьютерные модели. Живой организм – слишком сложная система, в которой все взаимосвязано. Поэтому результаты, полученные in vitro, не всегда совпадают с теми, что получают in vivo.
Большинство исследований по изучению работы спинного мозга проводится на мышах и крысах. С одной стороны, это удобные и доступные объекты, с другой – слишком мелкие, с которыми не слишком удобно работать. Но проблема здесь не только в размерах. Идея трансляционной медицины состоит в том, что, прежде чем переносить данные из лаборатории в клинику, необходимо удостовериться, что животная модель достаточно близка к человеческому организму. И потому здесь важен не только предмет изучения, но и то, на ком мы это изучаем. Крысы, как было сказано выше, здесь подходят не вполне.
По словам Павла Мусиенко, еще один перспективный объект для изучения спинного мозга человека – кошки. По степени кортикализации (включению головного мозга в регуляцию основных функций организма) эти животные значительно ближе к приматам, чем грызуны. Но наибольшее внимание, очевидно, следует уделить данным, полученным на приматах, и клиническим наблюдениям за больными пациентами: с их помощью у нас есть реальный шанс найти способы эффективной терапии, подходящие для людей с латеральными повреждениями спинного мозга.
