Ученые Сеченовского и Катанийского университетов изучат влияние полифенолов на мигрень и депрессию с помощью выращенных мини-мозгов
Неврологическими расстройствами, среди которых болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и мигрень, в какой-то момент жизни страдает каждый третий человек в мире. Ученые планируют изучить особенности функционирования мозга при таких заболеваниях с помощью мини-мозгов – искусственно выращенных из стволовых клеток моделей органов. Кроме того, планируется протестировать влияние различных веществ, включая полифенолы, на состояние мозга, чтобы научиться «ловить» расстройства на ранних стадиях и не позволять развиваться тяжелым симптомам.
Такое совместное исследование начали ученые кафедры нервных болезней Института профессионального образования Сеченовского Университета, которая занимается междисциплинарными исследованиями неврологических расстройств, и профессор Катанийского университета (Италия) Витторио Калабрезе – международный эксперт в области превентивной неврологии и здоровья мозга, запатентовавший использование куркумина и его производных в лечении нейродегенеративных расстройств.
Современные технологии позволяют взять у человека одну-единственную стволовую клетку и построить из нее модель органа – сердца, почки, глаза, а также нервной ткани. Такие модели повторяют некоторые свойства и функции исходного органа. Ученые кафедры нервных болезней Сеченовского Университета и профессор Калабрезе планируют использовать в своих совместных исследованиях один из видов таких органоидов – мини-мозги размером с горошину.
Выращивать мини-мозги будут из клеток, полученных у пациентов с начальными стадиями различных расстройств – мигрени, болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, рассеянного склероза, а также некоторых воспалительных заболеваний, например фибромиалгии, которая характеризуется хронической болью в мышцах. Изучать будут как строение нейронов, так и их взаимодействие друг с другом.
Это позволит сделать точнее диагностику на ранних стадиях, когда можно остановить или замедлить изменения. «Например, на модели мини-мозгов достаточно легко выявить те следы болезни Альцгеймера, которые на более поздних стадиях перекрываются все более сложными изменениями», – пояснил профессор Калабрезе.
Кроме того, ученые будут вести исследования в области нейропсихиатрии, то есть изучать связь различных ментальных расстройств с органическими поражениями мозга. Для этого станут создавать мини-мозги из клеток, полученных у людей с различными расстройствами от депрессии до шизофрении. Исследователи планируют не только изучать проявления болезни, чтобы точнее понять их механизмы, но и тестировать на мини-мозгах воздействие на нервные клетки различных веществ, включая витамины, биологически активные вещества и нутриенты (составные части пищевых продуктов, которые организм использует для построения, обновления своих тканей и получения энергии).
«Уже доказано, что питание человека, пищевые нутриенты, поступающие в организм, влияют на эмоции, мышление и поведение, – рассказал заведующий кафедрой нервных болезней Института профессионального образования Сеченовского Университета Алексей Данилов. – А недостаток тех или иных веществ, например витаминов D, В6, В12, может приводить к различным неврологическим заболеваниям. Мы уже давно занимаемся этой темой на кафедре и даже дали этому направлению название «нейронутрициология».
Теперь исследования продолжат с помощью мини-мозгов. «На них будем тестировать применение тех веществ, которые имеют противовоспалительный и нейропротекторный эффект, так как последние исследования показывают, что в основе многих заболеваний лежит нейровоспаление, то есть воспалительный процесс в нервной системе, затрагивающий головной, спинной мозг, периферические нервы», – сказал Алексей Данилов. Например, есть данные, что предотвратить нейродегенерацию, то есть гибель нервных клеток, могут некоторые полифенолы – соединения, которые содержатся в различных растениях и придают им цвет.
Профессор Калабрезе отметил, что некоторые данные уже получены. По его словам, флавонолы (один из видов полифенолов) из черники и винограда обладают антиоксидантными свойствами и влияют на работу мозга, а антиоксиданты, которые содержатся в оливковом масле, нормализуют повышенный воспалительный статус и, как следствие, уменьшают боль при фибромиалгии.
«Полифенолы могут быть эффективны и при лечении легкой депрессии. Если это будет доказано, можно будет начинать лечение человека с приема биологически активной добавки, содержащей полифенолы, вместо антидепрессантов, которые могут вызвать побочные эффекты. Конечно, под наблюдением врача», – сказал Алексей Данилов. Для того чтобы внедрить применение подобных препаратов в практику, предстоит выявить наиболее активные полифенолы, подобрать их дозировки, а также определить мишени терапии, то есть те структуры, на которые необходимо воздействовать, чтобы получить желаемый эффект. Кроме того, модели мини-мозга позволят сделать исследования быстрее и дешевле, чем испытания на животных или с участием пациентов, отметил заведующий кафедрой.
В дальнейшем исследователи планируют найти мини-мозгам и другое применение. Это, например, подбор терапии для конкретных пациентов, для которых будут создавать «личные» мини-мозги, чтобы протестировать применение разных препаратов и найти самый подходящий, а также получение различных веществ, которые присущи мозгу.
«Мини-мозг – это живая субстанция, которая продуцирует определенные вещества, и в будущем их можно будет выращивать и «подсаживать» в мозг человека, у которого начинаются какие-либо нарушения, чтобы улучшить его когнитивный потенциал и предотвратить неврологические заболевания», – считает Витторио Калабрезе.
Сейчас мини-мозги выращивают в лаборатории в Катанийском университете, а обрабатывают результаты совместно с сотрудниками кафедры нервных болезней Сеченовского Университета. Полученные данные станут общей интеллектуальной собственностью Первого МГМУ и профессора Калабрезе. В дальнейшем планируется заняться созданием мини-мозгов в Сеченовском Университете.
