Ангел и убийца. Микрочастица мозга, изменившая медицину - Донна Джексон Наказава

Фэйден предложил термин «хроническое воспаление мозга в результате травмы» для отличия этого гораздо более распространенного состояния от ХТЭ. Он сделал особый акцент на то, что оно, в отличие от ХТЭ, является излечимым расстройством.

Как получается, что удар в голову может вызвать хаос в тонко настроенном механизме человеческой психики, и последствия этого события ощущаются спустя долгие годы?

На основании вскрытия мозга людей, переживших черепно-мозговые травмы и скончавшихся от других причин, исследователи уже знают о том, что в их мозге наблюдался необычно высокий уровень микроглиальной активности. Однако, по словам Фэйдена, это «бешенство перевозбужденной микроглии» не рассматривалось как важный фактор прогрессирующего расстройства мозга.

Фэйден и его коллеги внимательнее присмотрелись к этому феномену. С помощью МРТ-сканирования, они изучили мозг мышей, подвернутых черепно-мозговым травмам средней тяжести, и обнаружили, что микроглия оставалась перевозбужденной вплоть до года после травмы. У этих мышей также начинались нейродегенеративные процессы в гиппокампе[214], а биомаркеры нейронного воспаления были значительно выше нормы.

– Мы задались вопросом, как в этом участвует микроглия, и, к своему удивлению, обнаружили, что она играет самые разные роли, – говорит Фэйден. – Мы смогли различить множество поколений микроглиальных клеток, – поясняет он. – Микроглия не бывает либо хорошей, либо плохой. Это не черное или белое, не инь и ян. Существует множество подвидов с разными нейротоксичными возможностями. Многие из них способны привести мозг в полный беспорядок.

Когда такие ученые, как Фэйден, стали принимать в расчет новое понимание иммунных клеток мозга, исследования травматических повреждений мозга совершили стремительный рывок вперед.

Исследования Фэйдена о роли микроглии при черепно-мозговых травмах были проведены через несколько лет после публикации основополагающего труда Бет Стивенс из Гарварда. Она доказала, что некоторые перевозбужденные микроглиальные клетки уничтожают синапсы, а другие усиленно вырабатывают воспалительные вещества, запускающие нейровоспалительные процессы.

Теперь Фэйден считает, что активизация токсичной микроглии вносит основной вклад в хроническое воспаление мозга в результате травмы, характерными признаками которого являются дисфункция мозга и утрата мозговых клеток. Черепно-мозговая травма провоцирует переключение микроглии с защитной и ремонтной функции на режим неконтролируемого воспаления[215]. Когда такое происходит, активизированная микроглия увеличивается в размере, становится массивной и разветвленной; микроглиальные клетки под микроскопом делаются похожими на хищных тарантулов. Они разрушают синаптические соединения, что приводит к потере памяти, сосредоточенности и ясности мышления, к резким и непредсказуемым перепадам настроения.

Когда микроглиальный «лесной пожар» разгорается без вмешательства извне, его становится все труднее потушить, и развиваются симптомы хронического воспаления мозга в результате травмы.

Поскольку ученые долго упускали из виду тот факт, что после черепно-мозговой травмы может развиться хроническая деструктивная активность микроглии, практикующие врачи не знали об этой судьбоносной связи и не пользовались ее пониманием для улучшения качества лечения пациентов. К примеру, если у мальчика из средней школы, потерявшего сознание после удара футбольным мячом по голове, впоследствии развивалась депрессия, паническое расстройство, или если он безнадежно стал отставать от сверстников в старших классах, никто даже не подозревал о связи этих расстройств когнитивной дисфункции с ранее перенесенной травмой мозга.

Это приводит нас к последнему и, на мой взгляд, самому удивительному открытию Фэйдена. В 2017 году он проводил исследования на животных и обнаружил, что у тех из них, кто перенес черепно-мозговые травмы различной тяжести, наблюдается очень высокий уровень уникальных микрочастиц крови по сравнению с обычными животными. Когда Фэйден определил происхождение этих частиц, то выяснилось, что они вырабатываются микроглией. После травмы реакция микроглии была настолько беспорядочной, что эти микрочастицы попадали в другие части мозга, расположенные далеко от места первичной травмы. А это в свою очередь приводило к появлению новых очагов воспаления и повреждения тканей мозга. Поразительно, но микрочастицы, распространяемые микроглией, попадали даже в систему кровообращения[216].

Как ни странно, данное открытие стало очень полезной и обнадеживающей новостью.

Помните предположение Бет Стивенс, что скоро мы получим конкретные биомаркеры крови для точного определения провоспалительных факторов, выделяемых микроглиальными клетками, и что тогда мы сможем лучше понимать текущее состояние микроглии в мозге (включая уничтожение синапсов) с помощью обычного анализа крови?

Когда микрочастицы, вырабатываемые перевозбужденной микроглией, можно будет точно определять при обычном анализе крови, эти биомаркеры начнут использовать для наблюдения за ходом терапии после ЧМТ и выздоровлением пациентов. Представьте, к примеру, что женщина получила черепно-мозговую травму средней тяжести в результате автомобильной аварии. Практикующий врач, сделавший анализ крови, будет знать степень воспаления внутри мозга. Он сможет регулярно делать новые анализы и оценивать, насколько хорошо она реагирует на выбранный метод лечения. Если анализы покажут, что женщина по-прежнему имеет высокий уровень воспалительных микрочастиц, попадающих из мозга в систему кровообращения, ей понадобится дальнейшее лечение и наблюдение. Если уровень микрочастиц будет резко снижаться, то врач поймет, что пациент находится на пути к выздоровлению.

В лаборатории Фэйдена было совершено еще одно знаменательное открытие. По его словам, исследования травм спинного мозга проводили без учета их влияния на функцию головного мозга. Однако такие повреждения тоже могут привести к широко распространенному и устойчивому воспалению головного мозга с прогрессирующей утратой мозговых клеток, когнитивным упадком и депрессивными симптомами[217]. Они также подталкивают микроглию к созданию невидимого хаоса.