Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и МФТИ обнаружили, что вырабатываемые мозгом собственные психоактивные вещества, аналогичные содержащимся в конопле, помогают в блокировании эпилептических приступов.
Они показали, что эпилептическая активность ослабевает, либо полностью блокируется, если подопытным животным вводятся препараты, активирующие деятельность эндоканнабиноидной системы мозга. Следовательно, неизлечимую эпилепсию можно победить при помощи активации ресурсов мозга. Результаты исследования опубликованы в журнале Brain Research. Кратко о работе сообщается в пресс-релизе Московского физико-технического института.
Эпилепсия – одно из самых распространенных хронических неврологических заболеваний человека, проявляющееся в возникновении повторных судорожных приступов. В зависимости от того, в какой части мозга находится судорожный очаг, в медицине выделяют разные виды эпилепсии. Если такой очаг локализуется в височной доле, то развивается так называемая височная эпилепсия. Ученые из лаборатории системной организации нейронов ИТЭБ РАН и МФТИ обнаружили эффективный способ защиты височной доли мозга от патологических изменений при развитии эпилепсии.
В настоящее время не существует надежных способов для лечения височной эпилепсии. У части пациентов, получающих фармакологические препараты, мозг становится заторможенным, а примерно треть из них являются фармакорезистентными, т.е. не поддаются лечению. При тяжелых формах височной эпилепсии и резистентности к лечению больным удаляют гиппокамп − центр формирования судорожного очага. Гиппокампом называют парное образование, расположенное в височных отделах полушарий головного мозга. Эта часть мозга отвечает за формирование краткосрочной памяти и последующий ее перевод в долгосрочную. После удаления гиппокампа пациент становится полностью неспособным к запоминанию новой информации. Поэтому исследователи постоянно ищут новые пути защиты гиппокампа от патологических событий, приводящих к развитию эпилепсии.
Биологи смоделировали развитие височной эпилепсии у морских свинок, используя нейротоксин, вызывающий при введении в организм животных так называемый эпилептический статус. Чтобы исследовать процессы, происходящие после этого в височных долях мозга, в гиппокамп и связанные с ним области вживляли электроды для регистрации активности при эпилептическом статусе и во время эпилептогенеза.
«Мы показали, что эпилептический статус и последующий эпилептогенез могут значительно ослабевать, либо полностью блокироваться, если подопытным животным вместе с эпилептогеном вводить препараты, активирующие деятельность эндоканнабиноидной системы мозга», – рассказала доктор биологических наук Валентина Кичигина, заведующая лаборатории системной организации нейронов ИТЭБ РАН.
Термином «каннабиноиды» принято обозначать химические соединения, содержащиеся в конопле, а также их синтетические аналоги. В 1992 году Рафаэль Мешулам показал, что головной мозг вырабатывает собственное вещество со свойствами, аналогичными природным каннабиноидам – этаноламид арахидоновой кислоты, получивший название анандамид. Позднее Дэниел Пьомелли и Нефи Стелла из Калифорнийского университета обнаружили еще один липид с такими же свойствами. Эти два соединения и представляют собой главные эндогенные каннабиноиды головного мозга.
Эндогенная каннабиноидная система поддерживает гомеостаз мозга, модулирует высвобождение возбуждающих и тормозящих нервную систему веществ. Она участвует также в регуляции иммунной системы организма. Ученые продемонстрировали, что введение веществ, активизирующих эндоканнабиноидную систему, приводит к нормализации электрической активности в мозге. Значительно снижается дисбаланс в деятельности гиппокампа и медиальной септальной области; исчезает высокочастотный патологический ритм в гиппокампе.
«Блестящие результаты были получены и при исследовании ткани гиппокампа, полученной из мозга лабораторных животных, – рассказывает Валентина Кичигина. –Любовь Шубина, молодой научный сотрудник нашей лаборатории, с помощью специальной программы подсчитывала количество интактных клеток в срезах гиппокампа. Оказалось, что после введения препаратов, активирующих эндоканнабиноидную систему, гиппокамп оставался практически неповрежденным. За эту работу Любовь Шубина получила премию президента РФ».
В работе было особенно важно выявить и зафиксировать изменения с помощью объективных показателей. Оказалось, что эндоканнабиноиды воздействуют комплексно на различные структуры мозга, и порой это происходит в противоположных направлениях. «Поэтому было важно применить современные методы математической обработки данных и доказать сначала самим себе, а затем и рецензентам статьи, что наши методы обработки адекватны, а результаты статистически значимы», – рассказал доктор физико-математических наук Рубин Алиев, ведущий научный сотрудник ИТЭБ РАН, профессор кафедры информатики МФТИ.
Наблюдаемые исследователями улучшения в состоянии тканей гиппокампа у лабораторных животных с моделью височной эпилепсии, а также нормализация электрической активности мозга после стимуляции эндоканнабиноидной системы, позволяют думать о разработке новых подходов для лечения эпилепсии. Кроме того, эта работа демонстрирует терапевтический потенциал воздействия на эндогенную каннабиноидную систему при лечении других патологий мозга, вызванных нейротоксическим повреждением.
