Jak przypominają eksperci z Gladstone Institute (USA), co 40 sekund ktoś doznaje udaru mózgu. Są to głównie udary niedokrwienne, do których dochodzi w wyniku skrzepu czy zwężenia naczynia krwionośnego. W Polsce rocznie na tego typu udar choruje ok. 70 tys. osób.

Do pełnej sprawności dochodzi kilka procent pacjentów, choć nowe metody leczenia pomagają ratować życie i zmniejszać powikłania. Większość terapii musi jednak wprowadzona bardzo szybko po zdarzeniu.

"Obecnie nie ma dostępnych terapii, które można podać tygodnie lub miesiące po udarze, aby zapobiec długoterminowym skutkom. Nasze odkrycie jest więc ekscytujące" – mówi dr Jeanne Paz kierująca badaniem opisanym w magazynie "Molecular Therapy". - "Nasze odkrycia sugerują, że ten moment nie jest zbyt późny, aby interweniować i wprowadzić pozytywne zmiany".

Naukowcy posłużyli się komórkami macierzystymi, które już od dekady są badane pod kątem terapii udarów i urazów mózgu. Badania kliniczne skazywały już, że w przypadku niektórych pacjentów komórki macierzyste mogą pomóc w odzyskaniu kontroli nad ramionami i nogami. Nie byli jednak pewni, jakie zmiany w mózgu przyczyniają się do tych efektów.

Nowe badanie jest pierwszym, które szczegółowo opisuje wpływ komórek macierzystych na aktywność mózgu – podkreślają naukowcy.

Jak wyjaśniają, w przebiegu udaru niedokrwiennego, do części mózgu nie dociera tlen i składniki odżywcze, co powoduje śmierć niektórych komórek i zmianę aktywności innych. Niektóre komórki stają się zbyt aktywne, wysyłając zbyt silne lub zbyt częste sygnały do innych części mózgu.

"Ta nadmierna pobudliwość została już powiązana z problemami ruchowymi i drgawkami, ale nie opracowano żadnych terapii, które skutecznie mogłyby ją odwrócić" – mówi prof. Paz.

Miesiąc po udarze wywołanym u szczurów naukowcy wstrzyknęli zmodyfikowane ludzkie komórki macierzyste do mózgów zwierząt w pobliżu miejsca uszkodzenia. W kolejnych tygodniach mierzyli aktywność elektryczną w mózgach oraz analizowali poszczególne komórki i chemiczne cząsteczki. Terapia odwróciła nadmierną pobudliwość mózgu u szczurów, przywracając równowagę w neuronach. Dodatkowo zwiększyła się liczba białek i komórek kluczowych dla funkcjonowania mózgu i jego naprawy.

Chociaż mniej niż jeden procent ludzkich komórek pozostał w mózgach szczurów po tygodniu od przeszczepienia, efekty terapii były długotrwałe.

"Wydaje się, że te komórki zasadniczo uruchamiają własne procesy naprawcze mózgu. Może to otwierać dla niego nowe drogi dochodzenia do siebie, nawet w przewlekłej fazie po udarze" – mówi dr Barbara Klein, główna autorka badania.

Naukowcy przeanalizowali również próbki krwi pobrane od szczurów poddanych terapii komórkami macierzystymi oraz od tych, które jej nie otrzymały. Dzięki temu zidentyfikowali specyficzną kombinację obecnych we krwi cząsteczek, w tym wielu zaangażowanych w stan zapalny i zdrowie mózgu, których stężenie zmieniło się po udarze, ale zostało przywrócone do normy dzięki terapii.

"Te efekty były tak uderzające, że powtarzaliśmy eksperymenty wielokrotnie. Nie do końca w nie wierzyliśmy. To niesamowite, że można wstrzyknąć do mózgu coś, co działa w nim tak krótko i uzyskać długotrwałe efekty nie tylko w zakresie nadmiernej pobudliwości mózgu, ale także w całym ciele" – mówi prof. Paz.

Według badaczy najciekawszą lekcją płynącą z eksperymentu jest to, że nawet miesiąc po udarze terapie te mają potencjał, aby przywrócić normalną pobudliwość w mózgu.

"To daje nadzieję dla pacjentów z przewlekłymi uszkodzeniami mózgu, którzy do tej pory nie mieli żadnych opcji terapeutycznych" – mówi pracująca w laboratorium prof. Paz dr Agnieszka Ciesielska, jedna z głównych autorek badania.

Naturalnie konieczne będą dalsze prace, które pozwolą udowodnić, że zmniejszona nadmierna pobudliwość, wywołana przez komórki macierzyste, ostatecznie prowadzi do złagodzenia objawów u pacjentów. Jeśli tak się stanie, można będzie opracować dodatkowe terapie mające na celu uspokajanie nadmiernie aktywnych neuronów.

Zespół ma również nadzieję na lepsze zrozumienie, w jaki dokładnie sposób komórki macierzyste poprawiają funkcje mózgu.

Ponadto - jeśli uda im się wskazać kilka cząsteczek, które odgrywają kluczową rolę - być może będą w stanie opracować leki naśladujące efekty działania komórek macierzystych.

Komórki użyte w badaniu, znane jako SB623, zostały opracowane przez firmę SanBio w celu leczenia przewlekłych motorycznych deficytów neurologicznych wynikających zarówno z udaru, jak i urazowego uszkodzenia mózgu. Terapia ta została niedawno zatwierdzona w Japonii w celu poprawy przewlekłego paraliżu motorycznego po urazowym uszkodzeniu mózgu. Firma dąży również do rozszerzenia wskazań i stara się o zatwierdzenie przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków. (PAP)

Nauka w Polsce, Marek Matacz

mat/ zan/