Компонент паучьего яда уменьшил повреждение мозга после инсульта

Австралийские ученые обнаружили, что компонент яда одного из местных пауков может предотвращать гибель нервных клеток при ишемическом инсульте. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ишемический инсульт, или инфаркт мозга (тромбоз одной или нескольких артерий мозга с гибелью участка его ткани) — вторая по частоте после инфаркта миокарда причина смерти и инвалидности населения Земли. Повреждение мозга при инсульте имеет две четко выраженные зоны: центрального некроза (быстрой гибели клеток в непосредственной близости от тромба) и периинфарктной, гибель клеток в которой происходит в течение часов и даже дней, поэтому теоретически ее можно предотвратить своевременно начатым лечением. Лечение в остром периоде проводится либо фармакологическим растворением тромба (фибринолизом), либо внутрисосудистым его удалением, однако эти методы не всегда доступны и подходят лишь небольшому числу пациентов.

Основным механизмом повреждения нейронов периинфарктной зоны служит их переход на анаэробный гликолиз в условиях недостатка кислорода. Это приводит к повышению кислотности (то есть снижению рН) межклеточной среды и активации кислоточувствительных ионных каналов 1а (ASIC1a) — основных медиаторов ишемического повреждения нейронов с последующим апоптозом (запрограммированной гибелью). В экспериментах на животных выключение гена, кодирующего ASIC1a, уменьшало размер послеинсультного некроза примерно на 60 процентов. Фармакологическая блокада этих каналов была значительно менее эффективной. Наиболее действенным из обнаруженных средств был яд тарантула Psalmopoeus cambridgei, который содержит 0,4 процента PcTx1 — селективного ингибитора ASIC1a. Однако этот яд действует только в первые два-четыре часа после инсульта, в то время как рост зоны некроза продолжается значительно дольше.

В поиске более эффективного ингибитора ASIC1a сотрудники Университетов Куинсленда и Монаша провели анализ транскриптома австралийского паука Hadronyche infensa. Он выявил присутствие четырех нетоксичных пептидов, имеющих структурное сходство с PcTx1. Наибольшее сходство проявил пептид Hi1a.

В экспериментах на культурах клеток, экспрессирующих крысиные и человеческие каналы ASIC, это вещество мощно ингибировало ASIC1a (но не другие подтипы), причем действовало в разы дольше, чем PcTx1. Введение Hi1a в желудочек мозга крыс после искусственно вызванного инсульта существенно снижало область некроза, и не только в периинфарктной (кора мозга), но и в центральной (стриатум) зоне. Соответствующим образом уменьшался и объем наблюдаемых неврологических нарушений. Причем препарат был эффективен даже при введении через восемь часов после тромбоза артерии, как видно на графиках.

«Мы полагаем, что впервые нашли способ минимизировать повреждение мозга после инсульта», — заявил руководитель работы Гленн Кинг (Glenn King) и добавил, что его лаборатория приложит все усилия, чтобы максимально быстро довести исследования Hi1a до стадии клинических испытаний.

Определенных успехов в лечении постинсультных расстройств добились и другие научные коллективы. Так, частичному восстановлению мозговой ткани способствовали назначение антагониста рецепторов к интерлейкину-1 анакинры, стимуляция миелинизации нервных волокон и введение стволовых клеток.

Олег Лищук