Врачи давно замечали странную закономерность: после серьезных повреждений мозга у некоторых пациентов переломы заживали необычно быстро, а костная ткань могла даже появляться там, где ее быть не должно. В новом исследовнии, опубликованном в журнале Nature Neuroscience, ученые решили перевернуть вопрос: если поврежденный мозг способен влиять на кости, может ли сама кость отправлять мозгу ответные сигналы?
Давление на кость помогло животным восстановиться после травмы мозга
Ученые обнаружили неожиданную связь между костью ноги и поврежденным мозгом. В экспериментах на мышах и миниатюрных свиньях давление на голень помогало животным лучше восстанавливаться после тяжелых травм мозга и инсульта – похоже, кость передавала защитные сигналы через кровь.
Unsplash
Для проверки исследователи использовали специальное устройство, которое ритмично сдавливало большеберцовую кость животных. Мышам после травмы мозга проводили по 300 таких воздействий за сеанс пять дней в неделю. В результате обработанные животные чаще выживали, быстрее справлялись с тестами на движение и лучше находили спрятанную платформу в водном лабиринте.
Послание через кровь
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Исследователи обнаружили, что у животных после процедуры повреждения мозга были меньше, погибало меньше нервных клеток, а хроническое воспаление выражалось слабее. Появлялись и признаки активизации процессов, связанных с образованием новых нейронов.
Но как именно давление на кость влияло на мозг? Оказалось, что внутри костной ткани есть живые клетки, способные чувствовать механическую нагрузку. Ученые сосредоточились на белке PIEZO1 – своеобразном датчике давления. Когда его отключали, воздействие на голень переставало давать тот же защитный эффект.
Дополнительный эксперимент оказался еще интереснее: сыворотку крови от обработанных мышей вводили другим животным с травмами мозга. У них также уменьшалась гибель нейронов. Значит, важную роль могла играть не сама процедура, а химические сигналы, которые кость после нее отправляет в кровоток.
Проверили на мини-свиньях
Чтобы приблизить эксперимент к человеческой физиологии, ученые повторили его на миниатюрных свиньях. После травмы мозга животным сдавливали кости голени, а затем сравнивали их с контрольной группой. У обработанных свиней повреждения мозга были меньше, сохранялось больше нервных клеток, а показатели поведения и выживаемости оказались лучше.
До применения метода у людей еще далеко. Эксперименты были небольшими, проводились только на самцах, а искусственно созданные травмы не могут полностью повторять разнообразие человеческих повреждений мозга. Неизвестно также, какие именно вещества крови отвечают за защитный эффект и как долго он сохраняется.
Загружаем