По словам профессора Американского университета, достаточно хорошее понимание этого процесса может привести к лечению людей, контролирующему воспаление и ускоряющему выздоровление после травмы головного мозга, такой как инсульт. Колин Салдана, чье исследование «Централизованно синтезированный эстрадиол является мощным противовоспалительным средством в поврежденном мозге зебры», опубликовал в журнале Endocrinology здесь. В ходе экспериментов Салдана и его коллеги обнаружили, что глиальные клетки, продуцирующие эстроген, играют роль в быстром ответе.
«Самым удивительным для меня является то, что контроль воспаления происходит в течение нескольких часов, и что эстроген вырабатывается в мозге вокруг места повреждения в ответ на травму», — сказал Салдана. "У этих животных появился механизм, позволяющий очень быстро защищать свой мозг от травм."
Сохранение функции мозга
Воспаление — нормальная часть иммунного ответа организма. Это влияет на мозг иначе, чем на другие части тела.
В мозгу слишком сильное воспаление может вызвать дегенеративные эффекты или, в худшем случае, смерть. Хроническое воспаление вызывает повреждение клеток и потерю важных нейронов, регулирующих память, настроение и движения. Возможность контролировать и ограничивать воспаление в поврежденном мозге может сохранить жизненно важную функцию мозга.
Как нейробиолог и член Центра поведенческой нейробиологии Австралии, Салдана изучает эстроген у певчих птиц. Птицы вырабатывают в своем мозгу обычный половой стероид, как и люди и другие млекопитающие. Было известно, что гормоны влияют на мозг с 1850-х годов, но осознание того, что аналогичные гормоны могут вырабатываться в самом мозгу, потребовалось до 1980-х годов.
Животные являются хорошими объектами исследований для нейробиологии по многим причинам, в том числе из-за пластичности их мозга.
Предыдущая работа Салданья и его коллег исследовала, как гормоны взаимодействуют с нейронами.
Они открыли новый метод коммуникации, синаптокринную передачу сигналов, с помощью которой нейроны создают и передают друг другу высокие уровни эстрогена. Именно тогда они также обнаружили, какие клетки синтезируют эстроген в условиях повреждения мозга: глиальные клетки, которые являются важными ненейрональными клетками, которые живут в головном мозге.
Более десяти лет Национальные институты здравоохранения финансируют исследования Салданья из-за их последствий для лечения нейродегенеративных состояний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, инсульты и воспалительные заболевания.
Сдерживание воспаления
Высвобождение эстрогена в головном мозге для контроля воспаления — естественный процесс. У певчих птиц это происходит примерно через 24 часа. Тот же процесс происходит у млекопитающих в течение нескольких дней — возможно, слишком поздно, чтобы остановить дегенерацию мозга или положить конец жизни.
В текущих экспериментах Салдана обнаружил еще одну важную функцию глиальных клеток — то, что они активируют быстрый ответ для защиты мозга птиц. Однако необходимо больше понять, как защитный процесс сдерживает воспаление.
Исследователи провели три эксперимента с использованием типа острой травмы, похожей на инсульт. Травма стимулировала секрецию небольших белков, называемых цитокинами, которые вызывают воспалительную реакцию.
В определенные моменты во время реакции Салдана и его коллеги контролировали уровень эстрогена, не давая работать ароматазе — ключевому белку, необходимому для производства эстрогена.
В первом эксперименте исследователи повредили обе стороны мозга, но залили эстрогеном только одну сторону. Сторона, залитая эстрогеном, показала меньшее воспаление.
Во втором эксперименте исследователи повредили обе стороны мозга певчей птицы и ограничили функцию ароматазы только одной стороной мозга.
На стороне без ароматазы воспалительные цитокины оставались опасно повышенными.
Именно тогда исследователи узнали, что эстроген контролирует воспаление, и само его производство происходит в ответ на травму.
По словам Салданья, эстроген — это сложное химическое вещество, поэтому изучение его очень интересно.
"Мы не можем просто накачать людей эстрогеном. Это может иметь очень плохие последствия для других систем, кроме мозга ", — сказал Салдана. "Это очень сложно, поэтому изучение этого так важно, чтобы мы могли понять, как использовать его силу без каких-либо вредных побочных эффектов."