Инвазивная стимуляция поясного пучка рассмешила эпилептиков
Американские ученые использовали глубокую стимуляцию головного мозга для того, чтобы рассмешить трех пациентов с эпилепсией. Оказалось, что стимуляция поясного пучка — скопления белого вещества в районе поясной коры — приводит к состоянию легкой эйфории, которое может помочь пациентам перенести операцию на мозге в состоянии бодрствования. Статья опубликована в The Journal of Clinical Investigation.
Некоторые операции на открытом мозге должны проводиться в состоянии бодрствования пациента под местной анестезией. Это делается для того, чтобы не задеть участки мозга, отвечающие за основные когнитивные и двигательные функции: например, для того, чтобы определить участок, который отвечает за речь, пациента во время операции могут попросить проговорить несколько фраз, в то время как активность его мозга будет регистрироваться с помощью подключенных электродов.
Несмотря на эффективность такого метода операция на мозге в состоянии бодрствования пациента может вызвать у него тревогу, что помешает хирургам проводить процедуру. Для снижения тревоги у таких пациентов можно использовать седативные средства, но они также могут снизить реакцию пациентов и также усложнить задачу врачам: важно, таким образом, не только бодрствование, но и полное сознание и внимательность.
Ученые из Университета Эмори (Атланта, Джорджия) под руководством Келли Бианки (Kelly Bjanki) решили испробовать на пациентах, которые проходили операцию на мозге в состоянии бодрствования, стимуляцию поясного пучка — скопления трактов белого вещества в области поясной коры, которое связывает части лимбической системы, которая, кроме всего прочего, отвечает за регуляцию настроения. Исследования на людях и грызунах показывают, что стимуляция поясного пучка обладает обезболивающими свойствами, а также может улучшить настроение у больных шизофренией.
В изначальном эксперименте приняла участие пациентка с эпилепсией, в область поясного пучка которой были установлены электроды: всего конструкция для стимуляции заняла около одного сантиметра. При стимуляции током в один миллиампер пациентка начала смеяться и сообщила о том, что чувствует себя хорошо. При повышении стимуляции далее — до 3,5 миллиампера — эмоциональное состояние пациентки улучшалось, она больше смеялась и даже сообщила о легком обезболивающем эффекте, из чего ученые сделали вывод, что при прямой стимуляции пациент достигает состояния легкой эйфории.
Далее такой метод опробовали еще на двух пациентах, а на одной — во время операции на мозге в состоянии бодрствования: пациентка также чувствовала себя хорошо и смеялась.
Ученые полагают, что такой способ улучшения эмоционального состояния пациентов во время операции на головном мозге в состоянии бодрствования может помочь им лучше перенести операцию: состояние легкой эйфории, которое ученые наблюдали у участников своего эксперимента, может также уменьшить болевые ощущения, которые могут возникнуть при использовании местной анестезии. Кроме того, менее стрессовое состояние пациента также может помочь хирургу эффективнее работать.
Инвазивное размещение электродов в мозге пациентов с эпилепсией помогает контролировать их приступы, но также и используется для подобных научных исследований. Осенью 2017 года стимуляция веретенообразной извилины такого пациента помогло обнаружить участки мозга, которые отвечают за распознавание лиц и цветов.
Елизавета Ивтушок
За это оказался ответственен фактор транскрипции BACH1
Шведские и китайские ученые выяснили, что экспрессия генов, ответственных за образование новых сосудов — ангиогенез — в клетках рака легкого существенно повышается после обработки их антиоксидантами — витаминами С и Е и N-ацетилцистеином. Наиболее чувствительным к их антиоксидантным эффектам оказался фактор транскрипции BACH1, который непосредственно активировал гены ангиогенеза. Исследование опубликовано в Journal of Clinical Investigation. Рост опухоли легкого непосредственно связан с ангиогенезом — образованием новых кровеносных сосудов, — который обычно запускается гипоксией. Она опосредует транскрипцию генов факторов роста эндотелия сосудов, их рецепторов, эпидермальных факторов роста и ангиопоэтинов. Существуют препараты, которые направлены на снижение активности ангиогенеза (в том числе, за счет воздействия на перечисленные факторы), однако их эффективность остается неоднозначной. При этом появляется все больше свидетельств того, что ангиогенез в опухолях может контролироваться транскрипционными механизмами, не связанными с гипоксией. В основном эти механизмы основаны на реакции факторов транскрипции, чувствительных к изменениям окислительно-восстановительного баланса (редокс-чувствительные), на колебания уровней активных форм кислорода. К таким факторам относится, например, BACH1. Коллаборация шведских и китайских ученых под руководством Мартина Берго (Martin Bergo) из Каролинского института изучили, как антиоксиданты, влияющие на окислительно-восстановительный баланс, опосредуют процессы ангиогенеза. Они выяснили, что редокс-чувствительный фактор транскрипции BACH1 в линиях человеческих клеток рака легкого и экспериментальных опухолях у мышей контролирует васкуляризацию опухоли за счет ангиогенеза (воздействуя на гены, ответственные за него) и делает опухоль чувствительной к антиангиогенной терапии. Кроме того, BACH1 активируется в опухолевых клетках во время гипоксии и в ответ на введение антиоксидантов — витамина C, аналога витамина E и ацетилцистеина, — причем эта активация происходит как за счет транскрипционных, так и посттрансляционных механизмов. В частности, посттрансляционная стабилизация BACH1 в условиях гипоксии, вероятно, опосредуется снижением деградации, зависящей от пролилгидроксилирования, а его в восстановительных условиях — после введения антиоксиданта — опосредуется снижением гемозависимой деградации. По словам ученых, открытие того, что BACH1 стимулирует ангиогенез опухоли легкого и коррелирует с экспрессией генов ангиогенеза и белков в опухолях легких человека, делает его потенциальным биомаркером для оценки антиангиогенной терапии: в исследовании такая терапия останавливала рост опухолей с высокой экспрессией BACH1, но не рост опухолей с низкой экспрессией BACH1. Будущие исследования должны оценить связь этого биомаркера с другими опухолями — раком молочной железы и почек. Недавно мы рассказывали про то, что потеря Y-хромосомы по-разному повлияла на исходы рака. Так, в случае с колоректальным раком исходы улучшились, а в случае с раком мочевого пузыря — ухудшились.