С возрастом и после травм в периферической нервной системе начинают накапливаться так называемые «зомби-нейроны» — клетки, которые утратили способность делиться, но при этом не погибают и продолжают выделять воспалительные сигнальные молекулы.
Именно зомби-нейроны, как выяснилось, играют ключевую роль в развитии хронической боли. Новое исследование показало, что устранение таких стареющих нейронов может не только снизить воспаление, но и заметно улучшить болевое поведение у пожилых мышей. Это открытие дает надежду на разработку принципиально новых подходов к лечению хронической боли, особенно у пожилых пациентов, у которых традиционная терапия зачастую неэффективна или сопровождается тяжелыми побочными эффектами.
Исследование ученых Стэнфордского университета проводилось с участием молодых и пожилых мышей — таким образом ученые хотели выяснить, как возраст и повреждения нервов влияют на появление признаков клеточного старения в сенсорных нейронах. Ученые сосредоточили свое внимание на ганглиях спинномозговых корешков — скоплениях нервных клеток, которые передают болевые сигналы от тела к спинному мозгу. С помощью молекулярных и генетических методов они искали признаки старения, в том числе, белки p16 и p21, а также воспалительный медиатор IL-6. Было установлено, что у старых животных эти маркеры экспрессирует значительно больше нейронов в ганглиях, чем у молодых. Особенно это касалось ноцицепторов — нейронов, которые отвечают за восприятие боли и тепла. Эти же клетки также экспрессировали рецептор TRPV1, который связан с воспалительной болью.
После целенаправленного повреждения нерва у молодых мышей исследователи наблюдали быструю активацию маркеров старения, при этом у пожилых животных этот процесс происходил гораздо быстрее и активнее. Примечательно, что старение наблюдалось не только в поврежденных, но и в соседних с ними неповрежденных нейронах, что указывает на «эффект свидетеля», при котором воспалительные сигналы от одних клеток вызывают старение в других.
Физиологические исследования показали, что стареющие нейроны становятся более возбудимыми и активными, особенно под действием IL-6, из-за чего восприятие боли усиливается. Однако, когда после травмы пожилым мышам ввели препарат ABT263 — сенолитик, избирательно уничтожающий стареющие клетки, — произошло заметное улучшение: снизилась чувствительность к боли, восстановилось равномерное распределение нагрузки на конечности. У молодых мышей этот эффект был менее выраженным, что подчеркивает важность возрастного фактора в развитии хронической боли.
Чтобы проверить применимость полученных результатов к людям, ученые проанализировали образцы тканей спинномозговых ганглиев от умерших доноров в возрасте от 32 до 65 лет. Они обнаружили аналогичные возрастные изменения: рост экспрессии p16, p21 и IL-6, особенно в нейронах с TRPV1. Дополнительный анализ открытых геномных данных подтвердил связь между признаками клеточного старения и болевыми симптомами у людей.
Результаты исследования стали первым в истории доказательством того, что стареющие нейроны играют активную роль в формировании хронической боли. В отличие от традиционных обезболивающих, которые лишь на время «отключают» или притупляют болевые ощущения, воздействие на процесс старения нейронов позволяет бороться с самой причиной повышенной болевой чувствительности. Авторы подчеркивают, что пока что эта работа находится на доклинической стадии, и им еще предстоит многое выяснить, в частности, как старение влияет на разные формы боли, насколько безопасны сенолитики для человека в долгосрочной перспективе, и как сохранить баланс между устранением вредных клеток и поддержанием нормальной функции иммунной системы. Тем не менее, открытие может стать основой для принципиально новых решений в терапии боли у пожилых людей.
Тем временем ученые нашли молекулу мозга, которая обращает вспять изменения при деменции.
Источник