Ученые создали биосенсоры для изучения нервных клеток во время инсульта

Российские ученые разработали технологию изучения клеток во время инсульта с использованием методов молекулярной биологии и биохимии.

Команда ученых из Института биоорганической химии РАН, Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России и МГУ в сотрудничестве с зарубежными коллегами создали технологии, которые дают возможность наблюдать за метаболизмом нервных клеток мозга в режиме реального времени. Это позволит глубже изучить поведение клеток органов в процессе кровоизлияния в мозге. 

Как известно, ишемический инсульт занимает место одной из главных причин смертности и инвалидности во всем мире. Инсульт происходит при закупорке сосудов в головном мозге, причиной этому могут быть травмы, отрыв тромбов и изменения свойств крови. 

Невзирая на глобальные исследования этих процессов, у ученых все еще недостаточно информации для создания эффективной терапии для предотвращения инсульта.

По словам Дмитрия Билана, руководителя группы метаболических основ патологии ИБХ РАН, для исследования патологических процессов при развитии специалисты использовали методы молекулярной биологии и биохимии, а также разработки для фиксирования аномальных процессов в тканях головного мозга. 

Так, при помощи вирусов ученым удалось вживить в клетки мозга крыс биосенсорные гены, которые искусственным путем вызывали у животных симптоматику инсульта. Биосенсорные импланты, установленные в мозге крыс, подсвечивали изменения в нейронах. 

Благодаря этому исследователи смогли выяснить, что в первые секунды приступа резко снижается pH нейронов, которые находятся в эпицентре инсульта. Обратная реакция ― резкое увеличение концентрации пероксида водорода обнаруживалось лишь на следующий день после операции. 

Ранее ученые не предполагали такую динамику ишемического инсульта, поскольку повсеместно принято считать, что пиковая генерация активных форм кислорода происходит в острой стадии ишемического инсульта. Это значит, что предположение, что окислительный стресс в клетках мозга ― главная причина тяжелых последствий приступа ― на самом деле происходит вследствие инсульта.