У недоношенных детей нежная мозговая ткань склонна к кровотечению и может привести к постгеморрагической гидроцефалии, опасному состоянию, которое приводит к накоплению избыточной жидкости и дисфункции мозга. Теперь ученые из Института медицинских открытий Сэнфорда Бернема Пребиса определили новый механизм заболевания и потенциальную молекулярную мишень для лекарственного средства, которое может защитить недоношенных новорожденных от развития заболевания головного мозга. Исследование было опубликовано в Science Advances.
"Структура мозга недоношенных детей чрезвычайно хрупка," говорит Джерольд Чун, M.D., Ph.D., старший автор исследования, профессор и старший вице-президент Neuroscience Drug Discovery в Sanford Burnham Prebys. "Мы надеемся, что, разработав нейропротекторное лекарство, мы сможем предотвратить возникновение состояния мозга и дать этим младенцам нормальную жизнь."
Примерно у одного из 1000 детей развивается гидроцефалия – пожизненное заболевание, которое возникает, когда в головном мозге накапливается избыток спинномозговой жидкости. У недоношенных детей, рожденных до 37 недель беременности, заболеванию часто предшествует мозговое кровотечение, называемое внутрижелудочковым кровоизлиянием. Единственное лечение гидроцефалии – операция на головном мозге по установке механического шунта, отводящего лишнюю жидкость. Из-за повторных инфекций и недостаточности шунтирования почти всегда требуются последующие операции по мере того, как ребенок вырастает до взрослого возраста. В зависимости от степени травмы может быть нарушено интеллектуальное, когнитивное, социальное и эмоциональное развитие. Профилактического или лечебного лечения не существует.
"Медицинское лечение недоношенных детей для предотвращения гидроцефалии, широко известной как «вода в мозгу», является важной целью," говорит Шенандоа Робинсон, М.D., профессор нейрохирургии Детского центра Джонса Хопкинса. "Это исследование основано на увлекательной новой работе, предлагающей лечение для восстановления подвижных ресничек, тонких волокон, которые продвигают спинномозговую жидкость в мозг, потенциально может избавить этих хрупких новорожденных от повторяющихся операций на всю жизнь и, возможно, от нарушений развития нервной системы."
Это исследование расширяет предыдущую доказательную работу Чуна, в которой рецепторы лизофосфатидной кислоты (LPA) являются ключевым фактором гидроцефалии после мозгового кровотечения у недоношенных детей. В ходе исследования он и его команда разработали новую модель мыши, которая лучше отражает начало заболевания у недоношенных детей – серьезное препятствие на пути к пониманию и лечению заболевания. Используя новую модель, исследователи определили, что LPA действует через определенные рецепторы – белки на поверхности клеток мозга – чтобы отключить реснички, а также убить клетки, от которых отходят реснички. В результате поток спинномозговой жидкости, производимый биением ресничек, нарушается, вызывая гидроцефалию. Ученые также определили, что лечение мышей коммерчески доступными соединениями, которые блокируют рецептор LPA (белок LPA взаимодействует с сигналом этих изменений), предотвращает накопление избыточной жидкости в головном мозге.
"Чтобы производить эффективные лекарства для младенцев, нам нужно гораздо больше механистической информации, которую можно изучить на животных," говорит Чун. "Используя нашу улучшенную модель гидроцефалии, которая приблизительно соответствует тому, с чем в настоящее время сталкиваются недоношенные дети, мы надеемся лучше определить лекарственные препараты-кандидаты для лечения гидроцефалии."