Физическая реабилитация и купирование симптомов по-прежнему остаются основным методом лечения инсульта, поскольку удаление или растворение тромба эффективно лишь в течение короткого промежутка времени после инсульта. После этого у многих пациентов остаются долгосрочные проблемы, такие как трудности при ходьбе, речи и ухудшение памяти.
Физические упражнения оказывают благотворное влияние на профилактику инсультов и ускорение восстановления. Однако большинство таких пациентов, будучи пожилыми людьми, слишком слабы, чтобы заниматься спортом в достаточной степени для получения этих преимуществ.
В исследовании, опубликованном в журнале MedComm, группа ученых под руководством Тошики Инабы, а также Нобукадзу Миямото и Нобутака Хаттори из Университета Дзюнтендо (Япония) изучила, как физические упражнения защищают мозг от инсульта на биологическом уровне посредством миграции митохондрий.
«Именно во время моей исследовательской стажировки у Казухиде Хаякавы в Массачусетской больнице общего профиля/Гарвардской медицинской школе я впервые заметил, что эти митохондрии могут перемещаться из одной клетки в другую, что привело к пониманию того, что перенос митохондрий может быть использован в широком спектре терапевтических применений. Это побудило нас исследовать межклеточный перенос митохондрий как новую стратегию лечения», — объясняет Миямото.
Исследовательская группа использовала мышиные модели, имитирующие инсульт и деменцию. Затем некоторым мышам из обеих групп было предложено выполнять упражнения на беговой дорожке низкой интенсивности.
Затем исследователи сравнили повреждения головного мозга, двигательную активность, память, а также изменения в клетках головного мозга, мышц и митохондрий, и их дозировку и активность у мышей, которые занимались физическими упражнениями, и у тех, которые этого не делали. У мышей, которые занимались на беговой дорожке, наблюдались явные преимущества, такие как меньшее повреждение белого вещества и миелина, улучшение памяти и двигательной активности, а также снижение осложнений после инсульта.
Примечательно, что физические упражнения повышают уровень митохондрий в мышцах и крови, облегчая их миграцию между тканями посредством тромбоцитов. Тромбоциты действуют как транспортные средства, доставляя митохондрии, вырабатываемые в мышечных клетках, к клеткам головного мозга, включая нейроны и их вспомогательные клетки, такие как защитные миелинообразующие клетки (олигодендроциты) и звездчатые астроциты, которые образуют защитный барьер между кровью и головным мозгом.
Попав в мозг, эти митохондрии помогли клеткам мозга в поврежденной области, а также в окружающей ее зоне, называемой полутенью, выжить в условиях низкого содержания кислорода, способствовали восстановлению белого вещества и уменьшили осложнения после инсульта.
«В настоящее время существует ограниченное количество эффективных методов лечения, позволяющих уменьшить неврологические последствия инсульта, и нет установленных методов лечения, предотвращающих прогрессирование сосудистой деменции. Хотя дополнительные эксперименты выявили ряд технических и биологических проблем, предлагаемый подход потенциально может способствовать созданию условий для того, чтобы в будущем можно было смягчить неврологические последствия после инфаркта головного мозга. Более того, терапевтическое применение может выходить за рамки инсульта и распространяться на митохондриальные заболевания и связанные с ними нейродегенеративные расстройства», — говорит Инаба.
Это новаторское исследование открывает захватывающие возможности для новых методов лечения инсульта и профилактики сосудистой деменции, а возможно, и других изнурительных заболеваний, вызывающих дегенерацию клеток головного мозга. Если в ходе клинических испытаний будет доказана безопасность и эффективность такого метода, то пользу от физических упражнений можно будет получить путем переливания тромбоцитов, содержащих митохондрии.
