Исследователи из Университета Рочестера обнаружили новый потенциальный способ помочь мозгу восстанавливаться после инсульта. По данным работы, усиление естественных циркадных ритмов организма — внутренних биологических часов, регулирующих сон и множество других процессов, — может улучшать очищение мозга, снижать воспаление и ускорять восстановление даже спустя несколько дней после повреждения, пишет SciTechDaily.
Каждый год инсульт переживают миллионы людей, однако процесс восстановления часто продолжается еще долго после того, как минует непосредственная угроза жизни. Все больше исследований показывают, что на исход влияет не только масштаб повреждения мозга, но и такие факторы, как сон, режим дня и работа систем, отвечающих за очищение нервной ткани.
В центре новой работы оказалась глимфатическая система — сравнительно недавно открытая система очистки мозга.
Ее существование впервые подробно описала группа нейробиолога Майкен Недергор в 2012 году. Эта система обеспечивает циркуляцию спинномозговой жидкости через ткани мозга, помогая удалять продукты обмена, клеточный мусор и сигнальные молекулы воспаления.
Позднее ученые показали, что наиболее активно глимфатическая система работает во время сна.
Затем исследователи обнаружили еще одну важную особенность: ее активность зависит не только от сна, но и от циркадных ритмов — внутренних 24-часовых циклов организма.
Авторы новой работы исходили из идеи, что инсульт — это не только сосудистая катастрофа, но и нарушение биологических ритмов.
Ранее было замечено, что инсульты чаще происходят в определенные периоды суток — особенно утром и ближе к завершению ночного сна. Кроме того, у многих пациентов после инсульта появляются нарушения сна и режима бодрствования, а это связано с более тяжелым восстановлением, повышенным риском депрессии и снижением качества жизни.
Ученые предположили: если после инсульта внутренние часы организма сбиваются, можно ли ускорить восстановление, если снова их синхронизировать?
Чтобы проверить гипотезу, исследователи протестировали несколько методов усиления циркадных ритмов у мышей.
Среди них были контролируемое воздействие света, применение мелатонина, препарат KL001, воздействующий на механизмы биологических часов, а также питание с ограничением по времени — режим, при котором прием пищи происходит только в определенные часы суток.
Сначала исследователи убедились, что все эти методы улучшают работу глимфатической системы у здоровых животных.
После этого два наиболее перспективных подхода — препарат KL001 и ограниченное по времени питание — протестировали на моделях инсульта.
Особенно важно, что лечение начинали только через три дня после инсульта — значительно позже периода, когда обычно еще эффективны препараты для растворения тромбов и экстренная терапия.
Несмотря на задержку, у животных наблюдалось лучшее восстановление двигательных функций, меньшие зоны повреждения мозга, более активная работа глимфатической системы и снижение концентрации воспалительных молекул.
По словам авторов, результаты могут означать, что вместо попытки подавить отдельные воспалительные процессы организму можно помочь естественным способом — улучшив выведение воспалительных сигналов из тканей мозга.
Особый интерес у исследователей вызвал метод ограничения времени приема пищи, поскольку подобный режим уже активно изучается при ожирении, диабете и сердечно-сосудистых заболеваниях.
Авторы подчеркивают, что пока результаты получены только на животных и говорить о применении у людей преждевременно.
Следующим этапом должны стать исследования, которые покажут, действительно ли улучшение работы системы очистки мозга напрямую влияет на восстановление после инсульта и можно ли перенести такой подход в клиническую практику.
По мнению исследователей, в будущем понимание связи между сном, биологическими часами и механизмами очищения мозга может помочь создавать новые методы лечения не только инсульта, но и других неврологических заболеваний.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Clinical Investigation.