Найдены механизмы восстановления подвижности при электростимуляции после травмы позвоночника

При травмах позвоночника разрыв нервных связей может приводить к полному или частичному двигательному параличу. До недавнего времени такие пациенты имели мало шансов не только на выздоровление, но и хотя бы на частичное восстановление. Швейцарские нейробиологи представили результаты лечения девяти парализованных пациентов, которые теперь могут передвигаться на своих ногах.

Еще в 2018 году швейцарский ученый Грегуар Куртин с коллегами показал, что подача электрических импульсов на нервы нижних отделов позвоночника (эпидуральная электростимуляция, EES) в сочетании с интенсивными тренировками может помочь снова ходить людям с травмой спинного мозга. Результаты были подтверждены работами других ученых. Но никто не понимал, почему это происходит.

В новой работе швейцарские нейробиологи и коллабораторы сравнили активность нервных клеток спинного мозга до электростимуляции и после, выявив субпопуляцию нейронов спинного мозга, которая сохраняла активность после воздействия электрических импульсов.

Для исследования были отобраны девять участников с травматическим параличом нижних конечностей. Парализованным пациентам в спинной мозг имплантировали пучок электродов, по которым осуществлялась дальнейшая электростимуляция. Пятимесячная реабилитационная программа сочетала эпидуральную электростимуляцию с физиотерапией и физическими тренировками. По окончании реабилитации способность ходить вернули себе все девять участников, причем четверо из них смогли передвигаться без дальнейшей EES. Изображения нейронной активности спинного мозга у пациентов после каждой электростимуляции показывали, что для восстановления движений достаточно активации очень небольшой группы нервных клеток.

Чтобы идентифицировать эти клетки, исследователи полностью повторили лечение двигательного паралича на мышах и выяснили, что восстановление движений в конечностях зависит от интернейронов, экспрессирующих Vsx2 и Hoxa10. Интернейроны — это клетки-посредники, соединяющие двигательные и сенсорные нейроны. Именно в этих клетках спинного мозга после эпидуральной стимуляции активировалась экспрессия генов, а выключение этих нейронов у мышей делало EES бесполезной. На основании полученных результатов авторы работы делают вывод, что именно интернейроны Vsx⁺ Hoxa10⁺ ответственны за восстановление двигательной активности у парализованных мышей.

Исследователи выразили уверенность, что их работа открывает возможности применения эпидуральной стимуляции для лечения спинальной травмы, хотя для введения в рутинную практику потребуются дальнейшие испытания и исследования.

Генная терапия вернула мышам подвижность после травмы спинного мозга