Нове дослідження на мишах показує, що ретельно спрямовані імпульси ультразвукових хвиль можуть значно підвищити шанси на виживання після типу інсульту, відомого як геморагічний інсульт. Цей підхід, який посилює природні механізми очищення мозку, також може представляти інтерес для лікування хвороби Альцгеймера в майбутньому.
Геморагічні інсульти виникають, коли кровоносна судина в мозку лопається, припиняється кровообіг і пошкоджуються клітини мозку. Ці інсульти становлять близько 15% від загальної кількості інсультів і часто призводять до знерухомлення та когнітивних розладів. Сучасне лікування зазвичай включає закупорку розірваної судини невеликим металевим затискачем, а потім видалення мертвих еритроцитів з мозку. Процес часто інвазивний і несе ризики, такі як подальше пошкодження мозку та інфекція.
Доктор Рааг Айран зі Стенфордського університету запитав: чи може ультразвук запропонувати менш інвазивне рішення? Експериментуючи з ультразвуком для активації ліків у мозку мишей, він випадково залишив пристрій увімкненим довше, ніж передбачалося. Те, що він побачив, було несподіваним: замість того, щоб залишатися локалізованим, препарат, здавалося, поширювався по всьому мозку, переносячись спинномозковою рідиною — тією самою рідиною, яка відповідає за очищення мозку відходів.
Це випадкове відкриття породило ідею: чи можна використовувати ультразвук для активного видалення сміття з мозку?
Щоб перевірити цю теорію, команда Айрана викликала у мишей стан, схожий на геморагічний інсульт, вводячи їх власну кров у мозок. Половина мишей отримувала 10-хвилинні ультразвукові імпульси щодня протягом трьох днів; друга половина служила контрольною групою. Через три дні дослідники перевірили обидві групи за допомогою поведінкового тесту, який оцінював моторні функції та когнітивні здібності.
Миші, які отримували ультразвукове дослідження, показали значно кращі результати, ніж група необроблених. Вони з більшою ймовірністю оберталися на всі боки в баку та демонстрували більшу силу зчеплення — чіткі показники зменшення пошкодження мозку. Ці висновки були підтверджені, коли вчені досліджували ділянки їхнього мозку після евтаназії, які показали менше пошкодження тканин у мишей, які проходили ультразвукове дослідження.
Важливо, що показники виживаності також відрізнялися досить суттєво: до кінця тижня після початкової ін’єкції крові половина мишей, які не отримували лікування, померла, тоді як лише п’ята частина мишей, які отримували ультразвукове лікування, померла від інсульту. Це означало збільшення виживаності на 30% за допомогою лише трьох коротких сеансів УЗД.
Подальші дослідження показали, що ультразвукові імпульси активували чутливі до тиску білки на мікроглії, імунних клітинах мозку. Ця активація зменшила запалення та збільшила здатність мікроглії поглинати та видаляти мертві еритроцити. Крім того, ультразвук покращив потік цереброспінальної рідини через мозок, що ще більше сприяло виведенню клітинних відходів у лімфатичні вузли шиї, де відходи переробляються.
Наслідки цього дослідження виходять за межі геморагічного інсульту. Доктор Айран вважає, що якщо ультразвук може ефективно видалити відносно великі мертві еритроцити з мозку, він потенційно може очистити менші токсичні білки, які пов’язані з нейродегенеративними захворюваннями, такими як хвороба Альцгеймера та Паркінсона. Доктор Кетрін Керон з Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл поділяє цей оптимізм.
Хоча клінічні випробування на людях все ще проводяться, попередні результати показують, що ультразвукове опромінення є безпечним і зводить до мінімуму побоювання щодо неочікуваних побічних ефектів. Команда планує розпочати випробування на людях з діагнозом хвороба Альцгеймера наступного року, оскільки лікування не є таким терміновим, як для жертв геморагічного інсульту.
У разі успіху цей нетравматичний підхід може революціонізувати лікування інсульту та потенційно змінити вигляд нейродегенеративних захворювань.
