Nowy pomysł na naprawę komórek po udarze mózgu

Gabapentyna to lek obecnie przepisywany w celu kontrolowania napadów drgawkowych i zmniejszania neuropatii. Może on usprawnić odzyskiwanie sprawności ruchowej po udarze mózgu, pomagając neuronom po nieuszkodzonej stronie mózgu podjąć pracę uszkodzonych komórek. Tak sugerują nowe badania przeprowadzone na myszach.

Wyniki wykazały, że codzienne leczenie gabapentyną przez sześć tygodni po udarze przywróciło funkcje motoryczne w kończynach górnych zwierząt. Naukowcy stwierdzili, że poprawa funkcji utrzymywała się również po zaprzestaniu leczenia.

Zespół uczonych z Uniwersytetu Stanowego w Ohio odkrył wcześniej, że gabapentyna blokuje aktywność białka, którego podwyższona ekspresja po urazie mózgu lub rdzenia kręgowego utrudnia ponowny wzrost aksonów, które przekazują sygnały elektryczne.

- Kiedy poziom tego białka jest wysoki, zaburza ono proces regeneracji neurologicznej. Wyobraźmy sobie, że to białko jest pedałem hamulca, a powrót do zdrowia jest pedałem gazu. Możesz naciskać na pedał gazu, ale nie możesz przyspieszyć tak długo, jak długo naciskasz na pedał hamulca. Jeśli zaczniesz podnosić pedał hamulca i stale naciskać na gaz, możesz naprawdę przyspieszyć powrót do zdrowia. Uważamy, że gabapentyna oddziałuje na neurony, a komórki nieneuronalne przyczyniają się do tego procesu i sprawiają, że jest on jeszcze bardziej efektywny - powiedział prof. Andrea Tedeschi z Ohio State's College of Medicine.

Nowe badania opierają się na pracy z 2019 roku, w której laboratorium Tedeschiego wykazało u myszy, że gabapentyna przywraca funkcję kończyny górnej po urazie rdzenia kręgowego.

Głównym celem leczenia po udarze niedokrwiennym mózgu jest jak najszybsze przywrócenie przepływu krwi w mózgu, ale to badanie sugeruje, że gabapentyna nie odgrywa żadnej roli na tym etapie - wyniki powrotu do zdrowia były podobne niezależnie od tego, czy leczenie rozpoczęto godzinę czy dzień po udarze.

Działanie leku jest widoczne w określonych neuronach ruchowych, których aksony przenoszą z centralnego układu nerwowego do organizmu sygnały nakazujące mięśniom poruszanie się. Po udarze mózgu u badanych myszy naukowcy zaobserwowali, że neurony po nieuszkodzonej lub stronie mózgu zaczęły wypuszczać aksony, które przywróciły sygnały dla dobrowolnych ruchów kończyn górnych, które zostały wyciszone przez śmierć neuronów po udarze. Jest to przykład plastyczności, czyli zdolności ośrodkowego układu nerwowego do naprawiania uszkodzonych struktur, połączeń i sygnałów.

- Układ nerwowy ssaków ma pewną wewnętrzną zdolność do samonaprawy. Stwierdziliśmy jednak, że ten wzrost spontanicznej plastyczności nie wystarcza do powrotu do zdrowia. Deficyty funkcjonalne nie są tak poważne w tym eksperymentalnym modelu udaru niedokrwiennego, ale są trwałe - wyjaśnił prof. Tedeschi.

Neurony po urazie mają tendencję do bycia "nadpobudliwymi", co prowadzi do nadmiernej sygnalizacji i skurczów mięśni, które mogą powodować niekontrolowane ruchy i ból. Chociaż białko receptora neuronalnego alfa2delta2 przyczynia się do rozwoju ośrodkowego układu nerwowego, jego nadekspresja po uszkodzeniu neuronów oznacza, że hamuje ono wzrost aksonów w nieodpowiednich momentach i przyczynia się do tej problematycznej nadpobudliwości.

- Zablokowaliśmy receptor za pomocą leku i zapytaliśmy, czy nastąpi jeszcze większa plastyczność? Odpowiedź brzmi: tak - podsumował prof. Tedeschi.

Wyniki sugerują, iż lek normalizuje warunki w uszkodzonym układzie nerwowym, aby promować reorganizację kory w sposób mający znaczenie funkcjonalne.

Gabapentyna wywiera również wpływ w mózgu dotkniętym udarem na komórki nieneuronalne, które wpływają na czas przekazywania wiadomości. Badanie ich aktywności po podaniu leku sugeruje, że komórki te mogą dynamicznie zmieniać swoje zachowanie w odpowiedzi na zmiany w komunikacji synaptycznej, co dodatkowo umożliwia płynne rozrastanie się aksonów, które kompensują utracone neurony. Naukowcy kontynuują badania, ale gabapentyna faktycznie może być obiecującą strategią leczenia udaru mózgu.