Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Количество пациентов с хронической травмой спинного мозга (ТСМ) драматически растёт, что связано с низкой эффективностью лечения. Большинство исследуемых терапевтических стратегий при ТСМ направлено на сдерживание вторичного повреждения в остром периоде. Учитывая нарастающее количество пациентов с хронической ТСМ, актуален поиск эффективных терапевтических подходов для преодоления патологических последствий травмы в хроническом периоде. В протоколах лечения ТСМ, предполагающих комплексное воздействие на различные клеточные и молекулярные мишени, значительное место уделено реабилитационному двигательному тренингу. В нашей работе мы проанализировали механизмы влияние реабилитационного двигательного тренинга на структурно-функциональные признаки восстановления двигательной функции. Полученные данные неврологической оценки крыс на 56 сутки после травмы (или 7 недель реабилитации) указывают на восстановление двигательной функции. Улучшение неврологических показателей наблюдалось в период 10-35 суток после травмы, при этом наилучшие результаты достигались в группе с дозированной двигательной нагрузкой. Однако, в более поздний период (35-56 сутки) достоверных различий между группами не зарегистрировано. Стоит отметить, что хроническая стадия травмы спинного мозга характеризуется наличием долговременных изменений в нервной системе, которые могут ограничивать ее регенерационный потенциал и нейропластичность. В таких условиях метод дозированной двигательной нагрузкой не имеет значительного эффекта на восстановление двигательной функции. В нашей работе наблюдалось улучшение состояние белого и серого вещества спинного мозга крысы на 56 сутки после травмы (или 7 недель реабилитации), включающее сохранность ткани: макроглии, нейронов, аксонов и их миелинизированных волокон. Данный показатель свидетельствует о том, что длительная реабилитация способствует сохранности ткани. Увеличение экспрессия белка GAP43 (ассоциированный с ростом белок-43), а также снижение экспрессии CSPG4 вокруг эпицентра травмы у крыс после 7-недельной реабилитации косвенно свидетельствует о возможности прорастания и спраутинга аксонов в поврежденной области. Также нами была проведена оценка клеточного состава области глиального рубца. Было обнаружено, что дозированная двигательная нагрузка в течении 3 недель способствует увеличению количества астроцитов, экспрессирующих GFAP в зонах белого и серого вещества спинного мозга. Этот эффект может быть положительным, поскольку астроциты играют важную роль в ремоделировании синапсов и защите центральной нервной системы от различных патологий. Результаты исследований показали, что при травме спинного мозга увеличивается количество клеток, экспрессирующих NG2, S100A10 и Iba1 на расстоянии 6-8 мм каудальнее места травмы в области VH. Увеличение NG2 может быть связано с активацией ремоделирования синапсов, а уменьшение S100A10 и Iba1 может указывать на отсутствие влияния реабилитации на процессы активации и миграции клеток в месте травмы. Анализ количества ChAt+-нейронов не выявил значимых различий между животными травмированной и реабилитированной группами в области вентральных рогов спинного мозга. Количество клеток, экспрессирующих OPN, увеличивается после травмы спинного мозга в обеих группах, с незначительным преимуществом в реабилитированной группе. Это свидетельствует об улучшении состояния перинейрональной сети и согласуется с результатами неврологической оценки и ЭМГ у животных после 3 недель реабилитации. Проведен количественный анализ экспрессии генов c3, gfap, chat, syp, acan, ng2, iba1 в области травмы Th8 и на расстоянии 3-5 мм рострально и каудально от нее у животных на 28 и 56 сутки после травмы или 3 и 7 недель реабилитации. Было выявлено увеличение экспрессии гена gfap и iba1 в группе реабилитированной группе. На 28 сутки после травмы было выявлено увеличение экспрессии гена acan и c3 на расстоянии 6-8 мм каудально от эпицентра травмы, что может свидетельствовать о развитии фиброза в спинном мозге. Таким образом, результаты работ по данному проекту позволяют расширить существующие представления о границах пластичности спинного мозга на фоне двигательной реабилитации. Более выраженное воздействие нейрореабилитации на морфо-функциональное состояние травмированного мозга отмечено в первый месяц после повреждения. По мере хронизации посттравматических процессов влияние двигательной реабилитации на изменения клеточного и молекулярного состава ткани спинного мозга и его функций значительно снижается и требует подбора дополнительных способов модуляции нейропластичности.