Текст уведомления здесь

Интенсивность воспаления в мозге научились определять по уровню микроэлементов в крови

Периодически измеряя концентрацию магния, железа и некоторых других элементов в сыворотке крови, можно будет следить за воспалительными процессами в нервной ткани.
Добавить в закладки
Комментарии

Группа исследователей из Ярославского государственного университета, Российского университета дружбы народов, Научного центра психического здоровья РАМН и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова установила, как концентрация различных микроэлементов в сыворотке крови людей с расстройствами аутистического спектра (РАС) связана с интенсивностью воспалений в их головном мозге. Научная статья опубликована в Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. Работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ).

В исследовании приняли участие 78 детей (средний возраст 5,5 года) с различными расстройствами аутистического спектра. У них однократно брали кровь. Из нее удаляли клетки, а также белок фибриноген, чтобы она не сворачивалась. Получалась сыворотка крови. В ней методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой определяли содержание жизненно необходимых микроэлементов: кобальта (Co), хрома (Cr), меди (Cu), железа (Fe), иода (I), марганца (Mn), молибдена (Mo), селена (Se), ванадия (V) и цинка (Zn). А также токсичных: алюминия (Al), мышьяка (As), кадмия (Cd) и никеля (Ni). Микроэлементы — это такие химические элементы, которые требуются организму в совсем небольших количествах, от миллионных до тысячных долей грамма. Тем не менее, если их в теле совсем не будет, его функционирование нарушится.

Параллельно с содержанием микроэлементов кровь проверяли на уровень в ней различных веществ-маркеров нейровоспаления — антител к фактору роста нервов и к основному белку миелина. Высокий уровень этих двух типов антител свидетельствует о том, что организм агрессивно реагирует на изолирующие оболочки длинных отростков нервных клеток (их еще называют миелиновыми) и на белок, помогающий таким отросткам и несущим их клеткам увеличиваться. Разумеется, иммунная реакция на такие молекулы не способствует нормальной работе нервной системы. Более того, связь нейровоспаления с развитием расстройств аутистического спектра показана во множестве исследований.

Ученые обнаружили, что у детей с высоким содержанием маркеров нейровоспаления в сыворотке уровень магния ниже нормы, а концентрация ионов марганца, наоборот, на 16—28 процентов выше, чем должна быть. Это согласуется с более ранними работами, авторы которых показали, что соединения магния способны защитить от воспалительных реакций. А высокое содержание в сыворотке жизненно необходимых железа, хрома, а также токсичных кадмия и никеля связано с повышенной концентрацией антител к фактору роста нервов и основному белку миелина. Такая закономерность выявлена впервые.

Вероятно, уровень различных микроэлементов в сыворотке крови можно будет изменять и таким образом снижать степень нейровоспаления у пациентов с расстройствами аутистического спектра. Однако пока более реалистичным кажется использование открытия в диагностических целях — в виде периодического измерения концентрации магния, железа, цинка, меди и других металлов и неметаллов — и расчетах на основании этих данных интенсивности нейровоспаления в мозге людей с РАС.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Даже слабый стресс провоцирует воспаление мозга у одиноких

К такому выводу пришли российские нейробиологи, выполнив эксперименты на крысах.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Федерального медицинского исследовательского центра психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского и Московского научно-исследовательского института психиатрии выяснили, что кратковременное влияние слабых непредсказуемых стрессоров на социальных животных (в данном случае грызунов), отделенных от своих соседей, вызывает у них не только депрессивные состояния, но и воспаление нервной ткани головного мозга. Это объясняет, почему у находящихся в условиях хронического стресса млекопитающих (к числу которых относятся и люди) чаще наблюдаются воспалительные процессы. Научная статья опубликована в журнале Biology Bulletin.

В эксперименте, длившемся восемь недель, использовали 17 взрослых самцов крыс. Эти грызуны предпочитают находиться в компании себе подобных и в лабораториях обычно содержатся по несколько особей в каждой клетке. Поскольку одиночное проживание оказывает на них стрессовое воздействие, животных на протяжении всего опыта держали в индивидуальных клетках. Также на них действовали непредсказуемыми и неконтролируемыми, хотя и слабыми, стрессорами. В случайные моменты времени у грызунов забирали корм либо поилку (на такой срок, чтобы они начали испытывать голод или жажду, но не доводя до проблем со здоровьем), наклоняли один из углов клетки так, что в ней становилось неудобно перемещаться и спать, подсаживали животное в тесное помещение к нескольким незнакомым особям и т.д. Крыса не могла предугадать, что с ней произойдет дальше и когда неприятное воздействие закончится.

После 56 дней в условиях постоянного непредсказуемого стресса у животных выявляли признаки депрессии с помощью теста на ангедонию. В нормальном состоянии грызуны, люди и другие млекопитающие при возможности получить удовольствие (гедонистическое переживание) без негативных последствий для себя склонны такую возможность реализовать. Безразличие к удовольствиям, оно же ангедония, — один из симптомов депрессии. У крыс наличие ангедонии выявляют по тому, предпочитают ли они подслащенную воду обычной. После проверки на ангедонию животных умертвили и сделали срезы тканей головного мозга. В них ученые измерили активность генов, кодирующих «вещества воспаления» — интерлейкины.

Ангедонию обнаружили у всех 17 исследованных крыс. Кроме того, в различных областях их мозга активность генов интерлейкинов IL-1α, IL-1β, IL-6 значимо отличалась от таковой у контрольной группы животных, не подвергавшихся постоянному непредсказуемому стрессу и не проявляющих признаков депрессии. Гены интерлейкинов IL-1α и IL-1β были более активны в коре больших полушарий, гиппокампе и стволе головного мозга. А ген интерлейкина IL-6 в стволе мозга, напротив, проявлял пониженную по сравнению с нормой активность. [ ... ]

Читать полностью

Больные депрессией оказались самыми эгоцентричными

В их мозге повышена активность сетей нейронных связей, отвечающих за мысли о самом себе и близких.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники Научно-исследовательского института физиологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАМН с помощью методов электроэнцефалографии (ЭЭГ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) выявили, что у больных клинической депрессией в покое сеть пассивного режима работы головного мозга более активна, чем у испытуемых без этого диагноза. Работа этой сети приводит к появлению мыслей о самом себе и ближайшем окружении. Получается, что мозг человека в депрессии как бы зацикливается на нем самом. Научная статья опубликована в Journal of Affective Disorders. Работа поддержана грантом РНФ.

В последнее десятилетие активно развиваются исследования головного мозга человека, в рамках которых рассматриваются не отдельные области этого органа, а сети связей между его клетками, выполняющие одну функцию. Наиболее крупные из них — сеть пассивного режима работы головного мозга (default mode network, DMN), активная в моменты, когда человек не выполняет никаких умственных и физических заданий, и сеть активного режима работы головного мозга (task-positive network, TPN), которая «включается», когда перед индивидом стоит некая задача. И если работа второй сети сильно зависит от мотивации человека и характера конкретного задания, то активность первой не должна сильно отличаться у двух случайно взятых, ничем не занятых людей. Таким образом, по отклонениям работы DMN у человека в состоянии покоя можно судить о его психологическом состоянии.

Это и проделали авторы обсуждаемой статьи. Они сравнили активность сети пассивного режима работы головного мозга у 41 больного клинической депрессией и их 23 здоровых ровесников. Сравнение проводили двумя методами — ЭЭГ и фМРТ. Электроэнцефалография «различает» совсем небольшие быстрые колебания электрической активности нейронов, но только в поверхностных слоях мозга, так как сигналы считываются с кожи головы. Функциональная магнитно-резонансная томография «следит» за изменением кровенаполнения различных частей мозга, которое происходит гораздо медленнее, чем сменяют друг друга всплески электроактивности нервных клеток. фМРТ не способна выявить тонкие флуктуации работы нейронов, зато дает информацию о задействованных конкретных областях головного мозга, расположенных глубоко под корой больших полушарий.

Оба метода показали, что у больных клинической депрессией в покое DMN более активна. То есть, когда они ничем не заняты, их мозг, тем не менее, постоянно обрабатывает информацию. По данным предыдущих исследований, это в основном сведения о самом человеке, о том, что с ним происходит, и о том, что его окружает. А сила связей в пределах сети активного режима работы головного мозга у пациентов с клинической депрессией ослабевает. Меж тем именно эта сеть отвечает за обработку информации, связанной с внешним миром, и составление выводов на ее основе. [ ... ]

Читать полностью

Ученые предложили вызывать слабоумие спреем в нос

Введение вещества, запускающего образование амилоидных бляшек, приводит к таким же последствиям для мозга, как и болезнь Альцгеймера.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из России совместно с коллегами с Украины, из Швеции и Великобритании представили результаты работы, в ходе которой они вводили мышам интраназально (через нос) белок S100A9, привлекающий к месту воспаления лимфоциты. Делалось это для того, чтобы спровоцировать реакции воспаления в головном мозге и оценить, какую роль они играют в развитии болезни Альцгеймера. Эксперименты показали, что после интраназального введения S100A9 в мозге мышей образуются скопления бета-амилоида. Таким образом, новый метод позволяет сравнительно легко изучать изменения в центральной нервной системе, аналогичные тем, что возникают на ранних стадиях нейродегенеративных заболеваний (деменции, болезнь Альцгеймера). Научная статья опубликована в журнале ACS Chemical Neuroscience.

Одна из популярных теорий о причинах болезни Альцгеймера и близких к ней деменций говорит, что нарушения работы мозга возникают из-за скоплений бляшек пептида бета-амилоида в нервной ткани. Также существует предположение, что одна из главных причин образования бета-амилоидных бляшек в мозге — это воспалительные процессы.

Позднее ученым удалось обнаружить и вещество, связывающее воспаление нервной ткани и образование скоплений бета-амилоида — белок S100A9. Большинство его функций связано с реакциями иммунной системы, и одна из них — поддержание воспалительных процессов. S100A9 привлекает к месту воспаления нейтрофилы и макрофаги, а они, в свою очередь, выделяют провоспалительные вещества, убивающие чужеродные объекты. Кроме того, S100A9 сам способен принимать вид амилоида, то есть плохо растворимых в воде белковых нитей, часто соединяющихся друг с другом в сгустки.

Чтобы выяснить, какой эффект на головной мозг оказывает непосредственно S100A9, его ввели через нос пожилым (возраст около года) лабораторным мышам. Дело в том, что чувствительные к запахам клетки внутри носа передают информацию непосредственно в мозг, без «переключений» по пути. Таким образом, обонятельная система представляет собой кратчайший путь к головному мозгу. При этом ученые использовали белок двух форм — «обычный» и имеющий свойства амилоида. После процедуры нейрофизиологи оценивали способность подопытных мышей запоминать информацию, а также состояние тканей их головного мозга, включая изменения их биохимического состава по сравнению контрольными срезами обычных престарелых грызунов. [ ... ]

Читать полностью