Чем восстановить миелиновую оболочку нервов

Рассеянный склероз: можно ли восстановить миелин?

В норме клетки иммунной системы, как и другие клетки крови, не способны проникать непосредственно в нервную ткань – их не пускает так называемый гематоэнцефалический барьер. Но при рассеянном склерозе этот барьер становится проходимым: «сошедшие с ума» лимфоциты получают доступ к нейронам и их аксонам, где и начинают атаковать молекулы миелина, представляющего собой сложную многослойную белково-липидную структуру. Так запускается каскад молекулярных событий, приводящих к разрушению миелина, а иногда и самих аксонов.

Разрушение миелина сопровождается развитием воспаления и склерозированием пораженного участка, т.е. образованием соединительнотканного рубца в виде бляшки, замещающего миелиновую оболочку. Соответственно, в этом участке проводящая функция аксона нарушается. Бляшки расположены диффузно, рассеянно по нервной системе. Именно с таким расположением очагов поражения связано и само название болезни – «рассеянный» склероз, которая не имеет никакого отношения к обычной рассеянности (той, о которой мы иногда говорим в быту – «совсем склероз у меня, опять все забыл»).

Симптомы рассеянного склероза разнообразны, и зависят они от того, какие именно нервы поражены. Среди них – параличи, проблемы с равновесием, когнитивные нарушения, изменения в работе органов чувств (у четверти пациентов развитие заболевания начинается с нарушения зрения из-за неврита зрительного нерва).

Современное лечение рассеянного склероза оставляет желать лучшего.
Эффективного лечения пока не существует, тем более что причины, вызывающие это заболевание, до сих пор не известны, имеются лишь данные о возможном влиянии среды и генетической предрасположенности. Для лечения помимо симптоматической терапии, позволяющей снять боль и уменьшить спазмы мышц, используются препараты глюкокортикоидов для снижения воспаления, а также иммуномодуляторы и иммунодепрессанты, направленные на подавление «плохой» активности иммунной системы. Все эти средства способны замедлить развитие заболевания и снизить частоту обострений, но не излечивают пациента полностью. Не существует и лекарств, способных восстанавливать уже поврежденный миелин.

Однако такое лекарство, направленное именно на восстановление миелина, а не только на замедление патологического процесса, вскоре может появиться. Разработка под рабочим названием Anti-LINGO-1 от швейцарской компании «Biogen», крупнейшего производителя препаратов для терапии рассеянного склероза, сейчас проходит 2 фазу клинических испытаний. Препарат представляет собой моноклональное антитело, способное специфично связываться с белком LINGO-1, который препятствует процессу миелинизации и формированию новых аксонов. Соответственно, если этот белок «выключить», миелин начинает восстанавливаться.

В опытах на животных использование нового препарата приводило к 90-процентной ремиелинизации. У пациентов с рассеянным склерозом, принимающих Anti-LINGO-1, на текущий момент отмечается улучшение проводимости зрительного нерва. Однако полные результаты клинических испытаний на больных будут получены только к 2016 г.

Источник

Демиелинизирующие заболевания

В отличие от других приматов, люди демонстрируют уникальную картину постпубертатной миелинизации, которая может способствовать развитию психических расстройств и нейродегенеративных заболеваний, возникающих в раннем взрослом возрасте и за его пределами. Продолжительный период кортикального миелинирования у людей предоставляет большую возможность для нарушения процесса миелинизации, в результате чего повышается риск возникновения демиелинизирующего заболевания. Кроме того, было отмечено, что люди имеют значительно больший префронтальный объем белого вещества, чем другие виды приматов, что подразумевает и большую плотность миелина. Таким образом, повышенная плотность миелина у людей в результате длительного процесса миелинирования может повысить риск дегенерации и дисфункции миелина.

Демиелинизацию можно разделить на 2 типа:

Подразделение демиелинизирующих заболеваний на эти две группы условно, так как первые клинические проявления миелинопатий могут быть связаны с воздействием различных внешних факторов, а миелинокластии вероятнее всего развиваются у предрасположенных к ним лиц. Демиелинизирующие заболевания можно также разделить на те, которые затрагивают центральную нервную систему, и те, которые повреждают периферическую нервную систему.

Диагностика демиелинизирующего заболевания периферической нервной системы основывается на результатах электронейромиографии.

Источник

МИЕЛИНовая защита нейрона: все начинается до рождения

С детства мы слышим, что нервные клетки не восстанавливаются. И хотя вопрос о возможности образования новых нейронов во взрослом мозге до сих пор открыт, уже есть данные, что процесс нейрогенеза у человека продолжается до глубокой старости. Любые нарушения в развитии нервных клеток могут приводить к серьезным, иногда необратимым патологиям. Одним из таких нарушений являются дефекты в защитной изоляционной оболочке (миелине) отростков нервных клеток, которые могут формироваться у человека еще до его рождения. Их практически невозможно диагностировать с помощью традиционных методов визуализации

В мозге человека в среднем содержится около 100 млрд нейронов, которые принимают, хранят, обрабатывают и передают информацию с помощью электрических и химических сигналов. Взаимодействие между нейроном и другими нервными клетками и органами происходит с помощью коротких (дендриты) и длинного (аксон) отростков.

Каждый аксон, подобно проводу, покрыт изоляционным материалом – ​миелиновой оболочкой, которая обеспечивает более высокую скорость прохождения нервных импульсов и защищает нервные волокна от повреждений. Кроме того, эта оболочка несет опорную функцию, а также, по последним данным, служит для аксона, нуждающегося в большом количестве энергии, своего рода «заправочной станцией».

Все повреждения миелиновой оболочки или дефекты, возникшие в период ее формирования, приводят к серьезным, иногда неизлечимым заболеваниям. Среди них наиболее известен рассеянный склероз – ​хроническое аутоиммунное заболевание, поражающее преимущественно молодых людей.

Разрушается миелин и при инсультах, которые встречаются не только у взрослых (в первую очередь, как принято считать, у пожилых людей), но и у детей, включая нерожденных. Внутриутробный инсульт чаще всего случается после 28-й недели беременности, у детей – ​через месяц после рождения. Инсульт у плода приводит к развитию пороков головного мозга, а у детей может вызвать детский церебральный паралич в раннем возрасте.

При этом о «качестве» миелинизации головного мозга конкретного человека мы сегодня судим лишь по косвенным клиническим симптомам или данным магнитно-резонансной томографии (МРТ), с помощью которой обычно удается обнаруживать дефекты миелина уже на поздней, часто необратимой стадии.

Дефекты нервной «изоляции»

Развитие мозга плода – ​сложный процесс, при котором происходят быстрые перестройки морфологии и микроструктуры нервной ткани. В некоторых зонах мозга процесс формирования миелина начинается уже с 18—20-й недели беременности, а продолжается приблизительно до десятилетнего возраста.

Не все знают, что миелин – ​это множество слоев клеточной мембраны, много раз «намотанных» на аксон. Формируется миелин плоскими выростами «служебных» глиальных клеток, цитоплазма в которых практически отсутствует. Миелиновая оболочка не непрерывна, а дискретна, с промежутками (перехватами Ранвье). Поэтому аксон обладает более быстрой скачкообразной проводимостью: скорость прохождения сигнала по волокнам с миелином и без него может отличаться в сотни раз. Что касается молекулярного состава «изолятора», то он, как и все клеточные мембраны, состоит преимущественно из липидов и белков

Именно нарушения миелинизации часто лежат в основе задержек физического и умственного развития ребенка, а также служат причиной формирования ряда неврологических и психиатрических патологий. Помимо заболеваний, таких как инсульт, задержки развития головного мозга плода с нарушением миелинизации иногда наблюдаются и при многоплодной беременности. При этом десинхронизацию в развитии мозга близнецов оценить «на глаз» довольно сложно.

Но как выявить дефекты миелина в период внутриутробного развития? В настоящее время акушеры-гинекологи пользуются только биометрическими показателями (например, размером мозга), однако они обладают высокой изменчивостью и не дают полной картины. В педиатрии даже при наличии явных функциональных отклонений в мозговой деятельности ребенка традиционные изображения МРТ или нейросонографии (ультразвукового исследования головного мозга новорожденных) часто не показывают структурные отклонения.

Поэтому поиск точных количественных критериев оценки формирования миелина во время беременности является актуальной задачей, которую к тому же нужно решить с помощью неинзвазивных диагностических методов, уже апробированных в акушерстве. Специалисты из новосибирского Международного томографического центра СО РАН предложили использовать для этих целей новый метод количественной нейровизуализации, уже адаптированный для дородовых (пренатальных) исследований.

На обычном томографе

Любая патология головного мозга плода, которую подозревают врачи во время ультразвукового обследования беременной, обычно является показанием к проведению МРТ; подобные исследования проводятся в МТЦ СО РАН уже более десяти лет. Результаты МРТ могут подтвердить, уточнить, опровергнуть либо вообще изменить предварительный диагноз и, соответственно, тактику ведения беременности.

Дело в том, что количество миелина и размеры отдельных структур головного мозга у эмбриона настолько малы, что любые измерения очень сложны и трудоемки. К тому же плод постоянно шевелится, что очень затрудняет получение качественных изображений и достоверных количественных данных. Поэтому нужна технология, позволяющая получать изображения быстро и с высокой разрешающей способностью даже на маленьких объектах.

Именно таким оказался метод быстрого картирования макромолекулярной протонной фракции (МПФ) – ​биофизического параметра, который описывает долю протонов в макромолекулах тканей, вовлеченных в формирование МРТ-сигнала, тогда как обычно источником сигнала являются протоны, содержащиеся в воде (Yarnykh, 2012; Yarnykh et al., 2015).

В основе метода лежит специализированная процедура математической обработки МРТ-изображений, которая позволяет вычленить компоненты сигнала, связанные с МПФ клеточных мембран. А в головном мозге человека и животных основная их часть содержится именно в миелине. Реконструируются карты МПФ на основе исходных данных, которые могут быть получены практически на любом клиническом томографе.

Для реконструкции карт МПФ используются четыре исходных изображения, полученные различными традиционными методами МРТ. Правильность такого подхода подтвердили результаты его апробации на лабораторных животных в Томском государственном университете: у мышей, которым вводили раствор, вызывающий разрушение миелина, результаты МПФ-картирования совпали с данными гистологического исследования тканей (Khodanovich et al., 2017).

Миелин – ​в норме и патологии

Пилотные исследования, выполненные в рамках клинических диагностических МРТ-обследований эмбрионов возрастом от 20 недель и старше, показали, что новая технология позволяет за небольшое (менее 5 мин.) время сканирования выявить очень малые количества миелина.

Они также подтвердили способность метода надежно оценивать пространственно-временные «траектории развития» миелина в различных структурах мозга. Судя по результатам исследования, в центральных структурах (стволовых, таламусе, мозжечке) процесс миелинизации начинается раньше, а ее степень пропорциональна возрасту. При этом в белом веществе полушарий головного мозга миелин в дородовом периоде практически не обнаруживается (Yarnykh, Prihod’ko, Savelov et al., 2018). Полученные новым неивазивным методом результаты хорошо согласуются с уже известными патоморфологическими данными.

Кроме того, оказалось, что изображения, полученные с помощью новой технологии, являются наиболее информативными для внутриутробной диагностики одного из видов медуллобластомы – ​врожденной злокачественной опухоли мозжечка. У плода опухоль не удалось отчетливо выявить с помощью традиционного МРТ-обследования, однако она хорошо прослеживалась с использованием количественного метода МПФ.

Дело в том, что у плода показатель МПФ для ткани медуллобластомы вдвое выше значений для окружающей здоровой ткани из-за более высокого содержания в опухоли фибриллярного белка коллагена соединительной ткани, которая широко представлена в этом виде опухоли. После рождения и до полутора лет эти различия сглаживались из-за нарастающей миелинизации мозжечка, в то время как значения МПФ в опухоли оставались практически неизменными.

Эти результаты говорят о том, что диагностическая значимость метода МПФ наиболее высока именно во внутриутробном периоде. И это очень важно, так как после рождения ребенка арсенал МРТ (в том числе с использованием контрастирующих средств), который позволяет визуализировать все детали злокачественного поражения, значительно расширяется (Korostyshevskaya, Savelov, Papusha et al., 2018).

В течение последнего десятилетия для изучения внутриутробного периода созревания мозга использовались различные количественные методы МРТ. Но оказалось, что среди всех известных на сегодня методов наиболее чувствительным к содержанию миелина в мозге взрослого человека и плода оказался метод картирования МПФ.

С его помощью новосибирским специалистам впервые удалось разработать количественные критерии нормальной внутриутробной миелинизации, на основании которых можно оценить своевременность формирования внутренней структуры мозга от второго триместра до рождения ребенка. Эти критерии в дальнейшем можно использовать в клинической практике. Кроме того, в некоторых случаях новый метод помогает диагностировать врожденный порок развития головного мозга еще до рождения, что бывает затруднительно с использованием только традиционных методов МРТ.

Коростышевская А. М., Савелов А. А., Цыденова Д. В и др. Количественный анализ структурной зрелости головного мозга плода по данным диффузионно-взвешенной МРТ // Вест. Новосиб. гос. ун-та. Серия: Биология, клиническая медицина. 2015. Т. 13. № 4. С. 27–32.

Коростышевская А. М., Василькив Л. М., Цыденова Д. В. и др. Количественный анализ пре- и постнатальной структурной зрелости головного мозга в норме и при вентрикуломегалии по данным диффузионно-взвешенной МРТ // Мультидисциплинарный научный журнал «Архивариус». 2016. Т. 22. № 10(14). С. 33–41.

Korostyshevskaya A. M., Prihod’ko I. Y., Savelov A. A. et al. Direct comparison between apparent diffusion coefficient and macromolecular proton fraction as quantitative biomarkers of the human fetal brain maturation // J. Magn. Reson. Imaging. 2019. N. 50. P. 52–61. DOI: 10.1002/jmri.26635

Korostyshevskaya A. M., Savelov A. A., Papusha L. I. et al. Congenital medulloblastoma: fetal and postnatal longitudinal observation with quantitative MRI // Clinical imaging. 2018. N. 52. P. 172–176.

Yarnykh V., Korostyshevskaya A. Implementation of fast macromolecular proton fraction mapping on 1.5 and 3 Tesla clinical MRI scanners: preliminary experience // J. Phys.: Conf. Ser. 2017. V. 886. P. 1–5.

Yarnykh V. L., Savelov A., Prihod’ko I. Y. et al. Quantitative assessment of normal fetal brain myelination using fast macromolecular proton fraction mapping // Am. J. of Neuroradiology. 2018. V. 39(7). P. 1341–1348.

Исследование поддержано Министерством образования и науки Российской Федерации (госзадание 18.2583.2017/4.6.), Российским научным фондом (проект № 19-75-20142) и Национальными институтами здравоохранения США (National Institutes of Health, NIH)

Источник

Когнитивные изменения при рассеянном склерозе

Некоторые симптомы рассеянного склероза невозможно не заметить сразу. Например, те, что касаются боли и спазмов, зрения, способности к движению. А вот ударила ли болезнь по когнитивным функциям — вниманию, мышлению, памяти — понятно не всегда. Обычно происходит это постепенно. Важно зафиксировать, что быстро думать, запоминать и быть многозадачным стало на порядок сложнее. Когнитивные проблемы чаще других вынуждают людей с рассеянным склерозом уходить с работы. Чтобы уберечь себя от этой перспективы, нужно позаботиться о сохранении интеллектуального тонуса как можно дольше.

Когнитивная деятельность включает в себя [1]:

Когнитивные нарушения выявляют не у всех людей с рассеянным склерозом (РС). Исследователи совершенно по-разному оценивают встречаемость этого симптома: от 10 до 93 % [3–5]. Видимо, много зависит от субъективного отношения самого пациента и от того, насколько заметна дисфункция.

Поводом для беспокойства чаще всего служит невозможность думать так же быстро, как раньше, и выполнять несколько задач одновременно. Кому-то становится сложнее вспоминать, где лежат вещи или о чем он хотел сказать. Кто-то испытывает проблемы с ориентацией в пространстве. Многим становится страшно, что проблемы мышления усилятся и повлекут за собой неприятности на работе и в отношениях [2].

Выделяют три варианта познавательных расстройств [4–5]:

Почему возникают когнитивные нарушения

Основная причина органическая. Когнитивные функции нарушаются при поражении их материального носителя — нервной цепочки. Она состоит из нервных клеток — нейронов, их отростков и контактов — синапсов, которыми они связываются друг с другом. Длинный отросток нейрона — аксон — проводит сигнал на расстоянии. Его концевой участок ветвится и образует синапсы для связи с другими нейронами.

Нарушить нервные цепочки могут патологические процессы рассеянного склероза [6]:

Ученые расходятся во мнениях, повреждение каких зон приводит к деменции и другим расстройствам познания. Более-менее точно можно связать монофункциональные нарушения и некоторые отделы мозга. Например, если в центре Брока наблюдаются очаги демиелинизации или атрофии, велика вероятность, что возникнут проблемы с речью. Некоторые исследователи считают, что ухудшение памяти преимущественно связано с разрушением миелина в областях лучистого венца, островковой доли, гиппокампа. И все-таки считается, что тяжесть и характер когнитивного расстройства связаны не столько с расположением очагов, сколько с их размерами и количеством [3–5].

Рассеянный склероз и когнитивные нарушения связывают закономерности [10]:

Мозг способен адаптироваться и восстанавливать нервные связи при помощи соседних нейронов. Чем обширнее разветвлена нервная сеть, тем легче налаживать коммуникации. Церебральный резерв, который компенсирует поврежденные цепочки, больше у людей с высоким интеллектом и привыкших к умственной работе [7].

Кроме патологических процессов в работу мозга при РС вносят лепту и другие факторы [4]:

Диагностика когнитивных нарушений

Тяжесть и характер когнитивных проблем не всегда зависят от физических повреждений мозга. Нельзя судить о них только по результатам МРТ. Более того, белое и серое вещество может выглядеть нормально, но нервные связи быть нарушенными [10].

Расстройства познания во многом определяют аспекты личности: характер, субъективное отношение, предрасположенность к тому или иному психическому состоянию [4].

Первый шаг в диагностике — прислушиваться к себе. Внимательно отнеситесь к малейшим изменениям в умственной деятельности. Если появились подозрения, но вы не уверены, попросите близких понаблюдать за вами со стороны. Обратите внимание и на другие симптомы РС: депрессию, тревогу, апатию, бессонницу, усталость.

Поделитесь результатами с вашим неврологом. При необходимости он направит вас к клиническому психологу на обследование. Кроме замеченных вами симптомов будут учитываться возраст, стаж болезни, наличие сосудистых нарушений, психоэмоциональных расстройств, рецидивов РС [11].

Медицинская диагностика когнитивных нарушений при РС может включать тесты [12] *:

Задания даются разнообразные. Просят выполнять какое-нибудь действие, например, резать бумагу или расчесываться. Тесты включают задания на счет, рисование, выбор фигур, запоминание, ориентацию в пространстве и времени. Требуется дать предметам название, повторить фразу, построить ассоциативный ряд [12–13].

Лечение когнитивных нарушений

Восстановить познавательную функцию в полной мере удается не всегда. В большинстве случаев терапия направлена на компенсацию уже имеющегося дефицита и адаптацию пациента. Важно вовремя предупредить серьезные когнитивные нарушения и не дать развиться деменции. Поэтому главная роль отводится своевременной диагностике [4].

Следующий этап — адекватное лечение. Решение о подборе фармакологической группы лекарства и курсе лечения очень ответственное, поскольку нужно учитывать множество факторов. Его принимает лечащий врач.

Медикаментозная терапия когнитивных функций направлена на [4,14–17]:

Врач может назначить препарат с комплексным действием. Некоторые лекарства сочетают и защитные, и метаболические свойства. Препараты могут одновременно улучшать кровоснабжение мозга и приводить в порядок баланс нейротрансмиттеров. Многие из них относятся к группе ноотропов.

Комплекcным действием обладают этилметилгидроксипиридина сукцинат (мексидол), полипептиды коры головного мозга скота (кортексин) [16], пирацетам, экстракт гинкго билоба [15], церебролизин, цитиколин [17] и др.

Что вы можете сделать сами

Справиться с когнитивными трудностями вы можете следующим образом:

Как увеличить церебральный резерв

В этом помогут умственная деятельность, мелкая моторика и физическая нагрузка. Особенно эффективно такие меры работают на профилактику когнитивных нарушений [11,18–19].

Старайтесь больше читать, решать кроссворды, задачки, играйте иногда в компьютерные игры. Организуйте свой отдых так, чтобы интеллектуальная деятельность имела там место. Известно, что во время стресса большинству людей сложнее думать. Хорошо, если вам удастся найти занятие, которое бы поддерживало ум в тонусе, но при этом не вызывало бы стресс. С такой тренировкой вам будет легче справиться с реальными мыслительными нагрузками. Например, можно установить на смартфон игры на счет, память, поиск слов.

Сама по себе учеба и работа поддерживает церебральный резерв. Не стоит предаваться праздности и делать длительные перерывы без необходимости. В пожилом возрасте также не стоит пренебрегать интеллектуальной деятельностью. Если познавательные функции под угрозой, поддержание умственного тонуса должно быть в приоритете.

Интеллект можно развивать и через тело. Упражнения как на мелкую, так и на грубую моторику улучшают когнитивные функции [18]. Механизм их действия во многом различается, задействуются разные нейронные сети. Однако есть нечто общее.

Во время того или иного физического действия человек выполняет еще и когнитивные задачи. Он ориентируется в пространстве, принимает решения, производит счет, анализирует, запоминает. Физическая активность подкрепляет эти процессы выбросом медиаторов удовольствия — эндорфинов, дофамина, серотонина. Так успешные действия поощряются, и закладывается мотивация не только двигаться, но и мыслить.

Мелкую моторику рук помогают развивать рукоделие, рисование, письмо или печатание, игра на музыкальных инструментах. Массаж и гимнастика пальцев также стимулируют нервную систему, включая когнитивные отделы.

Специалисты рекомендуют людям с рассеянным склерозом заниматься спортом на постоянной основе. Хорошо работают упражнения на координацию, танцы и ходьба. Главное, чтобы они нравились человеку, и он был в состоянии их выполнять [19]. Лучше всего регулярные тренировки улучшают оперативную память [18].

Как взять под контроль когнитивные нарушения

С когнитивными проблемами сталкивается огромное количество людей с рассеянным склерозом. Облегчить жизнь могут помочь следующие советы [20].

Если вы легко забываете:

Если вам сложно работать:

Если вы теряете предметы и вам сложно ориентироваться:

Если вам сложно общаться с людьми из-за когнитивных проблем:

Не переживайте, если все получится не сразу. Вырабатывайте полезные привычки, и рано или поздно вы сможете делать многое «на автомате». Так освободятся резервы оперативной памяти и снизится уровень стресса.

* — Шкалы, которые применяют для оценки когнитивных функций:

Источник