Обзор книги Олега Александровича Гомазкова «НЕЙРОГЕНЕЗ КАК АДАПТИВНАЯ ФУНКЦИЯ МОЗГА»

Отправлено 9 апр. 2017 г., 18:37 пользователем Anatolyi Levochkin

Обзор книги Олега Александровича Гомазкова – проф., д.б.н. «НЕЙРОГЕНЕЗ КАК АДАПТИВНАЯ ФУНКЦИЯ МОЗГА».

О.А. Гомазков специалист в области биохимии и физиологии нейропептидов и ростовых нейротрофических факторов, анализирует информацию о нейрогенезе как адаптивной функции взрослого мозга.

В 1999 году в «Science» появилось исследование группы Элизабет Гоулд, где было продемонстрировано, что мозг высших приматов производит от 20 до 40 тысяч новых нейронов в день в течение всей жизни (Gould E, Reeves AJ, Graziano MS, Gross CG. Neurogenesis in the neocortex of adult primates. Science. 1999 ;286(5439):548-52).

О.А. Гомазков пишет, что нейрогенез понимается как многоступенчатый регулируемый процесс, который начинается с нейробластов, проходит стадии пролиферации, миграции, дифференцировки генерируемых структур и заканчивается включением интегрированного в нейрональный ансамбль «зрелого» нейрона. Нейрогенез проходит в несколько этапов.

Однако добавлю, что повода для ликования нет. Нейрогенез проистекает в ограниченных регионах мозга (церебровентрикулярная и гранулярная зона зубчатой извилины гиппокампа) и количество вновь образуемых клеток, в сущности, ничтожно мало в сравнении с общей «массой» клеток, составляющих нейрональные ансамбли мозга в целом.

Профессор Гомазаков О.А. говорит, что скорость умножения числа новых клеток в зубчатой извилине гиппокампа взрослого мозга определяется как 9000 единиц в течение суток, или около 250 тысяч в месяц. Число новых нейронов, образующихся ежемесячно, составляет 6 % от общей популяции гранулярных клеток. Существенным оказывается вопрос об химических или иных стимулах, которые инициируют превращение исходных прогениторных структур в специализированные нейроны, астроциты, олигодендроциты. В первую очередь, была установлена регулирующая роль стероидных гормонов надпочечников и глюкокортикоидов.

            Таким образом изучение стволовых клеток привело к утверждению концепции «стволовой ниши» (“stem niche”). Понятие “ниши” предполагает сочетание клеточного микроокружения и внеклеточного матрикса, специфичное для определенного типа стволовых клеток, которое может служить местом их трансформации. По современным представлениям, “stem niche” представляет особую микросферу, которая включает элементы самой клетки, окружающего матрикса, то есть, ее клеточной «архитектуры».

            Считается, что нейрофизиология выделяет несколько типов нейромедиаторов, значимых для реализации адаптивных процессов в мозге. Как факторы контроля синаптической пластичности, большинство из них оказывается также задействованным в различных видах нейральной патологии. Холинергическая (ацетилхолиновая) система причастна к патогенезу болезни Альцгеймера, расстройства дофаминовой активности – болезни Паркинсона, глутаматная система - патогенезу ишемических и травматических поражений мозга, нейротрансмиттерная функция серотонина оказывается значимой для депрессивных и иных форм психических расстройств. Во всех этих случаях речь идет об инверсии сигнальной функции нейротрансмиттеров: их недостаточная или, напротив, чрезмерная активность ставятся причиной дезорганизации синаптических процессов.

            Установлено, что высвобождение оксида азота (NO) также влияет на различные стадии трансформации нейрональных предшественников. Систематическое торможение синтеза NO, увеличивало пролиферацию в субвентрикулярной зоне, ростральном миграционном пути и в обонятельной луковице, но не в зубчатой извилине гиппокампа. Это воздействие способствовало также улучшению паттернов памяти и обучения (Moreno-Lopez B, Noval JA, Gonzalez-Bonet LG, Estrada C. Morphological bases for a role of nitric oxide in adult 18 neurogenesis. Brain Res. 2000;869:244–250).

            О.А. Гомазков пишет, что результаты современных экспериментальных и клинических исследований позволяют выделить несколько уровней нейрональной пластичности: клеточный, синаптический и молекулярно-генетический (транскрипторный). В общем плане нейрональная пластичность пластичность рассматривается как интегративная программа, связующая соматическую, ментальную и социальную сферы жизнедеятельности. Дисфункция их, сопряженная с медиаторным дисбалансом, является одной из причин развития нейродеструктивных и психических расстройств (Дамулин И.В. Основные механизмы нейропластичности и их клиническое значение. «Журнал неврологии и псхиатрии им. Корсакова», 2009, № 4:4-8).

            Однако добавлю, что повода для ликования нет. Имеется много доказательств, в ходе длительного клинического исследования, что гиппокамп оказывается особенно уязвимой зоной мозга к заболеваниям, связанным с ожирением, диабетом, гипертензией, ишемическими расстройствами, травмой головного мозга, а также депрессивными и биполярными расстройствами. Пациенты с такими заболеваниями часто имеют выраженное снижение когнитивных функций, которые сочетаются с атрофией гиппокампа.

            О.А. Гомазков пишет, что риски возникновения возрастных нарушений памяти оказываются предопределенными событиями раннего возраста. Эти фенотипические особенности могут развиваться во времени как следствие пережитых ранее позитивных или негативных событий, и они будут определять траекторию последующей жизни. Установлено, что со старением увеличивается дистанция между эндотелиальными и эндогенными стволовыми клетками, а в зубчатом ядре в возрастном мозге снижение числа капилляров достигает 25% в сравнении со зрелым (Drapeau E, Nora Abrous D. Stem cell review series: role of neurogenesis in age-related memory disorders. Aging Cell. 2008;7(4): 569-89).

            Новый аспект информации, связанный с нарушениями нейрогенеза в возрастном мозге, открывают исследования микроглии. Микроглия, как компонент нейрального воспаления, содержит факторы, индуцирующие окислительный стресс, промотируя апоптические процессы в нейрогенной нише. Имеется много доказательств, в ходе длительного клинического исследования, что при депрессии констатируется снижение нейрогенеза. Сигнальный белок Disc1, изначально исследованный как фактор генетического контроля шизофрении (Disrupted in Schizophrenia 1), в нейрогенезе взрослого мозга за счет взаимодействия с сигнальной системой GSK3β/β-катетин, считается общей мишенью многих нервно-психических расстройств. Депрессии сопутствуют морфологические изменения специфических регионов мозга, включающие деструкцию нейронов и клеток глии. Эпигенетические модификации влияют на функциональные состояния гиппокампа и связаны с возникновением нервно-психических расстройств, включая депрессию и шизофрению (См.: Hsieh J, Eisch AJ. Epigenetics, hippocampal neurogenesis, and neuropsychiatric disorders: unraveling the genome to understand the mind. Neurobiol Dis. 2010;39(1):73-84).

            О.А. Гомазков пишет, что динамическая «игра» между инициирующим эффектом экстраклеточных факторов (нейротрофины, цитокины, гормоны, факторы стресса, индукторы внешней среды и т.д.) и внутриклеточной программой, при нарушении баланса в системе эпигенетической «сети» становятся причиной серьезных заболеваний, от онкологических до психоневрологических проявлений.

            Имеется много доказательств, в ходе длительного клинического исследования, что депрессия сопровождается функциональными и структурными изменениями отделов лимбической системы мозга, которые контролируют эмоции и когнитивные функции. Постмортальный анализ мозга субъектов, страдавших депрессией, выявил изменения, свидетельствующие об атрофии и гибели нейронов и глиальных клеток. Патогенез депрессивных расстройств обусловлен нарушением комплекса нейро-регуляторных систем – медиаторов моноаминов, гормонов гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой «оси», цитокинов, нейропептидов, нейро-трофических факторов.

 ВЫВОДЫ:

            - Гиппокамп связан с формированием нейропсихических и неврологических заболеваний, таких как депрессия, алкогольная и наркотическая зависимость, эпилепсия, шизофрения, болезнь Альцгеймера и др.

- Даже небольшие изменения в микро-РНК оказывают серьёзное влияние на работу головного мозга и могут служить причиной нейродегенеративных и аффективных расстройств.

- Сигнальные молекулы участвующие в регуляции нейрогенеза, они и есть те самые ноты партитуры, которые играют симфонию, и могут служить также МИШЕНЬЮ влияния на этот процесс.

            - У возрастных индивидуумов антидепрессантная терапия не стимулирует нейрогенез, как это наблюдается у пациентов с депрессией среднего возраста.

- Дисфункция или абберантный сигналинг изоформ микро-РНК ведут к развитию нейродегенеративных заболеваний.

- Исходный нейрохимический механизм депрессии связан с дефицитом определенных групп нейротрансмиттеров и расстройством их функциональных отношений, а недостаточная медиаторная активность вызвана дефектом генов, должных «выдавать команду» на синтез веществ.

Comments