Исследователи из Лундского университета в Швеции использовали совершенно новую доклиническую технику и анализ тканей пациентов, чтобы точно показать, что происходит, когда определенные пациенты с болезнью Паркинсона восстанавливаются в результате трансплантации нервных клеток. Они также определили, что вызывает у многих пациентов после трансплантации серьезные побочные эффекты в виде непроизвольных движений.
Лечение болезни Паркинсона улучшилось за последние несколько десятилетий. Несмотря на это, остается проблема серьезных побочных эффектов, вызванных как лекарствами, так и трансплантацией нервных клеток.
Болезнь Паркинсона связана с дефицитом нервных клеток, которые вырабатывают нейромедиатор дофамин в головном мозге. Один из методов лечения – трансплантация дофамин-продуцирующих клеток в пораженную часть мозга. Некоторые пациенты полностью восстановились после такой трансплантации. У других наблюдались побочные эффекты, непроизвольные движения, известные как дискинезии.
Причина, по которой у пациентов с трансплантатами развиваются дискинезии, которые также являются частым побочным эффектом медикаментозного лечения с использованием L-DOPA, до сих пор неизвестна.
В течение нескольких лет исследователь из Лунда Томас Бьёрклунд и его коллеги работали над разработкой совершенно новой техники для изучения того, как на самом деле функционируют пересаженные клетки, когда они пересаживаются в мозг, пораженный болезнью Паркинсона. Они поместили искусственный рецептор на поверхность пересаженных клеток. Специально разработанный препарат активирует рецептор, который контролирует высвобождение дофамина клетками. В ходе испытаний на животных они показали, что этот метод можно использовать для контроля активности трансплантированных дофамин-продуцирующих клеток в головном мозге. Когда клетки, продуцирующие дофамин, активны, животное почти полностью восстанавливается.
"Это как пульт для мозга. Используя эту новую технику, теперь мы можем либо полностью закрыть пересаженные клетки, либо повысить их активность", заявляет Томас Бьёрклунд. "Теперь мы можем очень тщательно контролировать, когда и как клетки функционируют при трансплантации в область мозга, пораженную болезнью."
Используя эту новую технику, исследователи определили точный сигнальный путь в нервных клетках, который вызывает непроизвольные движения. Это цепочка событий: когда исследователи активировали дофамин-продуцирующие клетки через специфический рецептор 5-HT6, который чувствителен к нейромедиатор серотонину, циклический АМФ увеличился в трансплантированных клетках. Это, в свою очередь, вызвало аномальное высвобождение дофамина из клеток, что в конечном итоге вызвало дискинезию у животных.
"Теперь мы смогли точно определить, что делает трансплантацию нервных клеток эффективной в качестве лечения. У нас был доступ к уникальному материалу пациента от пациента, перенесшего этот тип трансплантации клеток, а также был обнаружен очень высокий уровень экспрессии рецептора, вызывающего побочные эффекты. Открытие важно, так как в будущем клиническое лечение с использованием трансплантации клеток может проводиться со значительным снижением риска побочных эффектов, а эффект лечения может быть усилен."
"Во многих частях мира существуют продвинутые планы по проведению новых клинических исследований с трансплантацией нервных клеток как от плодов, так и стволовых клеток против болезни Паркинсона, а это означает, что сейчас как никогда актуально выявить основные механизмы в головном мозге."
Результаты исследования опубликованы в медицинском журнале Neuron.