Роль глиальных клеток в эффективности терапии на основе электростимуляции

0 25

Резюме. Глиальные клетки ремоделируют структуру и функцию нейронных сетей и являются эффектором терапии на основе стимуляции

В настоящее время применение имплантов, осуществляющих электростимуляцию или регистрацию электрофизиологической или нейрохимической активности нервных структур, стремительно расширяется. Ранее считалось общепризнанным мнение о приоритетности роли нейронов в реакциях, развивающихся в ответ на проведение электростимуляции.

Однако, несмотря на значимые достижения в клинических исследованиях и успешные практические апробации, механизмы, лежащие в основе терапевтического воздействия подобных имплантов с нейромодуляционными свойствами, равно как и их побочные эффекты и причины случаев неэффективности, все еще оставались недостаточно изученными. По мнению экспертов, одним из наиболее вероятных предположений, объясняющих указанные нюансы, мог бы служить тезис о том, что нейроны, генерирующие биоэлектрический сигнал, являются единственными важными клетками-мишенями для применяемых модуляторов электрической активности нервных структур.

Данные нового научного проекта свидетельствуют о том, что поддерживающие глиальные клетки ремоделируют структуру и функцию нейронных сетей, а также являются значимым эффектором терапии на основе электростимуляции. В указанном исследовании, проведенном командой ученых Мичиганского государственного университета (Michigan State University), США, Питтсбургского университета (University of Pittsburgh), США, а также Клиники Мэйо (Mayo Clinic), США, представлен пересмотр ранее принятого взгляда о функции глиальных клеток как пассивного барьера. Кроме того, в работе обсуждается активная детерминирующая роль глиоцитов, определяющая итоговую эффективность функционирования нейроимплантов.

Известно, что глиальные клетки широко представлены и критически значимы для функционирования нейронных сетей. Тем не менее до настоящего времени наиболее изученной оставалась лишь функция глиоцитов, связанная с их активной ролью в формировании рубцовой ткани и предотвращением распространения альтернативных и дегенеративных изменений в нейронах. Однако вновь проведенное исследование позволило установить, что в действительности глиальные клетки более функциональны, чем считалось ранее.

Комментируя работу, авторы отметили, что глиоциты выполняют целый ряд задач в оптимизации деятельности мозга — от формирования поддержки факторов роста и обеспечения надлежащего транспорта кислорода и нутриентов тканей мозга до устранения нефункционирующих синапсов и рециркуляции продуктов метаболизма нервной ткани.

В реальных условиях экспериментальных наблюдений медленные и слабые сигналы глиальных клеток гораздо труднее выявить, чем яркую электрическую активность нейронов. Однако новые достижения в области подобных технологий позволили исследователям определить тонкие нюансы электрической активности глиальных клеток.

Поскольку дисфункция глиоцитов ранее была отмечена в качестве одного из основных этиологических факторов в развитии многих неврологических заболеваний, целевое всестороннее изучение роли глиальных клеток может служить важным этапом в разработке потенциальных методов терапии при множестве патологий. Так, недавние наблюдения существенно расширяют взгляд на актуальные вопросы, связанные с нейроимплантационными устройствами и лечением неврологических заболеваний. В новом исследовании, объединив мультифотонную микроскопию in vivo и электрофизиологию in vivo, ученым удалось визуализировать перемещения и изменения клеток во времени в живом мозге и предложить вероятное объяснение того, как изменения в глиальных клетках влияют на произвольно вызванную активность нейронной сети.

По мнению исследователей, применение такого подхода для лучшего понимания функционирования глиальных клеток может помочь в достижении практических результатов в дизайне и эффективности терапевтического применения имплантатов, препятствующих аномальной электрической активности мозга при различных состояниях.

Наталья Савельева-Кулик

Вам так же будет интересно

Оставьте комментарий

Ваш email не будет опубликован

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.