Возможности организма человека
Гипоксия является ключевым фактором, сопровождающим большинство патологий головного мозга, в том числе ишемию и нейродегенеративные заболевания. Снижение концентрации кислорода служит причиной необратимых изменений метаболизма нервных клеток, что влечет за собой их гибель и разрушение межклеточных взаимодействий. Поскольку нейронные сети отвечают за обработку, хранение и передачу информации в головном мозге, потеря элементов сети может привести к нарушению функций центральной нервной системы, и, следовательно, к развитию неврологического дефицита и тяжелой инвалидизации пациента.
Поэтому в настоящее время мировым нейробиологическим сообществом ведется активный поиск соединений, способных предотвратить гибель нервных клеток и поддерживать их функциональную активность в условиях стресса.
По словам директора Института биологии и биомедицины ННГУ им. Н. И. Лобачевского Марии Ведуновой, в своем подходе по борьбе с гипоксией и ее последствиями ученые университета предлагают задействовать собственные возможности организма.
«Наш особый интерес связан с глиальным нейротрофическим фактором (GDNF). Данные сигнальные молекулы не только принимают активное участие в росте и развитии нервных клеток в эмбриональном периоде, но также задействованы в реализации защитных механизмов и адаптации клеток головного мозга при воздействии различных стресс-факторов во взрослом состоянии», — отмечает Мария Ведунова.
С применением передовых методик по изучению структуры и функциональной активности нейронных сетей головного мозга группой ученых из ННГУ им. Н И. Лобачевского и Института клеточной биологии и нейробиологии Университета Шарите (Германия) было показано, что активация нейротрофического фактора GDNF препятствует гибели нервных клеток и способствует поддержанию нейросетевой активности после перенесенного гипоксического повреждения. Особую значимость работы представляют данные по выявлению ключевых участников молекулярных каскадов, ответственных за реализацию защитного действия GDNF. Таковыми являются ферменты — киназы RET, AKT1, Jak1 и Jak2t.
«Благодаря полученным результатам ученые ННГУ им. Н. И. Лобачевского значимо продвинулись в разработке теоретических основ для создания нового способа коррекции гипоксических состояний центральной нервной системы. Дальнейший этап работы связан с исследованием возможности активации нейротрофического фактора GDNF у экспериментальных животных при моделируемом гипоксическом повреждении», — продолжает Мария Ведунова.
Исследователями было показано, что активация глиального нейротрофического фактора позволяет защитить клетки головного мозга от гибели при гипоксическом повреждении, а также сохранить функции нейронных сетей в отдаленном периоде после воздействия. Глубокое понимание принципов работы нейронных сетей при гипоксическом повреждении, а также механизмов защитного действия биологически активных молекул человеческого организма (нейротрофического фактора GDNF) может войти в основу разработки эффективного способа коррекции различных патологий центральной нервной системы, развивающихся при кислородной недостаточности.
Данные результаты носят фундаментальный характер, однако могут быть значимым элементом комплексных исследований, направленных на разработку новых методов диагностики и терапии гипоксических состояний центральной нервной системы, что, несомненно, имеет большой коммерческий потенциал.
Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда, промежуточные результаты исследований опубликованы в высокорейтинговом журнале Oxidative Medicine and Cellular Longevity. .
