Коматозники получают шанс...

Схема получения яйцеклеток: через стволовые – из зернистых-гранулезных (зеленые) и получения потомства после оплодотворения спермиями. Иллюстрация Physorg

7 января 1962 года советский физик Лев Ландау мчался на машине из Москвы в Дубну, в Объединенный институт ядерных исследований. Ландау торопился, поэтому «гнал» шофера ехать как можно быстрее, что и привело к столкновению на скользкой дороге с другой машиной.

Поражение мозга академика и будущего лауреата Нобелевской премии было настолько серьезно, что у него отказало дыхание при сохранении сердцебиения. (Центры автоматической регуляции дыхания и сердцебиения находятся в стволе мозга на относительно большом расстоянии друг от друга.) Шведские коллеги Ландау быстро сорганизовались и прислали в Москву аппарат, поддерживающий вентиляцию легких, что и спасло жизнь ученому.

Проблема, однако, в том, что после восстановления мозгового кровообращения – реперфузии – нервная ткань подвергается необратимым изменениям. Одно из проявлений – гибель нервных клеток вследствие их чрезмерной после реанимации активности, тромбоза сосудов и реакции клеток глии («клея», белого вещества), которых в мозге неизмеримо больше, нежели нейронов (серого вещества).

История медицины полна легендами и реальными фактами, связанными с «воодушевлением» людей, впавших в кому или даже клиническую смерть. В полном соответствии с изготовлением перфузионных препаратов с целью показа кровеносного «древа» органов и древней практикой мумификации врачи и анатомы пытались поддерживать сохранность помещением тел в холод. Например, Ленина сначала было решено заморозить и поддерживать в таком состоянии с помощью закупленного в Германии особого аппарата компании «Сименс».

Но все оказывается бесполезным и даже «вредным», когда невропатологи и нейрохирурги сталкиваются с проблемой восстановления мозговых функций, пострадавших в результате инсульта. Причем неважно, был ли он геморрагическим с кровоизлиянием или ишемическим, в результате которого ткань лишается крови.

В Йельском университете ученые решили действовать иначе. Экспериментальным материалом для них послужили 32 головы забитых на бойне свиней. Благодаря подходу, разработанному в Йеле, удалось оживить эти головы после четырех часов после «усекновения». При этом оказалось, что для успеха реанимации мозгов, изымавшихся из черепной коробки и подсоединяемых в контейнере с помощью катетеров к специально созданной для этого сиcтеме BrainEx («Мозг изъятый»), раствор должен быть… теплым!

В состав бесклеточного раствора, подаваемого в мозг импульсами, которые сходны с сердечными, входил гемоглобин для доставки кислорода и отвода СО2, питательные вещества и вещества подавления нейронной активности для защиты их от повреждения. В раствор добавляли сосудорасширяющие вещества, а также вещества подавления глиального воспаления и активаторы мозгового метаболизма (обмена веществ). «Оживление» мозга фиксировали по сохранению клеточных слоев в коре, возрастанию метаболизма и восстановлению спонтанной активности синапсов, соединяющих отростки и тела нервных клеток.

Журнал Nature отметил работу как одно из достижений прошлого года. Причем это особенно важно на фоне постоянно ведущихся работ, связанных с подготовкой свиней к выращиванию органов, которые будут пригодны для пересадки людям. Органы надо будет доставлять в клиники по всему миру, после чего перед трансплантацией максимально полно восстанавливать их тканевой и клеточный статусы.

Другим достижением, связанным с «возрождением» жизни, Nature посчитал мышь, прожившую год и два раза принесшую потомство числом 13 и 7 мышат. В этом не было бы ничего удивительного, если бы не способ получения успешной мамаши. В свое время Nature и другие издания отмечали смерть Кумулины, или мыши, произведенной на свет клонированием. Мышь была получена из клеток Cumulus, представляющих собой наружный, накопительный слой клеток вокруг фолликулы-пузырька. В ней созревает яйцеклетка (овоцит). К прозрачной оболочке овоцита прилегают клетки-гранулы (granulosa), названные так за свою мелкозернистую структуру. Отличие их от яйцеклетки и спермиев с их одинарным набором заключается в том, что у зернистых – двойной набор хромосом, поэтому первым условием получения овоцитов из них является уменьшение носителей генов вдвое.

В университете Нанкай в китайском г. Тяньцзинь, как сообщает журнал Cell Reports, сумели получить стволовые клетки из гранулезных, после чего оплодотворение спермиями давало здоровое потомство. Воздействие на зернистые клетки осуществляли с помощью разных веществ и подавления функции белков запрограммированной смерти клеток.

Протеины определяют разные стороны клеточной жизни, воздействуя на нее с помощью ферментов, в частности оксидаз, окисляющих различные вещества. Одним из них является МАО – моноаминооксидаза. Она добавляет кислород к моноаминам, например адреналину. Человек не может все время находиться в возбужденном состоянии и в конце концов благодаря МАО успокаивается, сердцебиение и дыхание приходят в норму.

Нехватка МАО повышает уровень агрессии за счет возбуждения нейронов, мембраны перегружаются токсическими производными жиров. Для их нейтрализации клетки используют фермент FMO, содержащий флавин желтого цвета. Последнего много в ярко окрашенных плодах и овощах, и он хорошо знаком всем как витамин В2 (рибофлавин). Мишень действия FMO – триметиламин (ТМА). Он является токсичным производным, образующимся при расщеплении протеинов.

Исследователи университета г. Гронинген (Голландия) установили, что накоплению ТМА в клетках препятствует FMO. После окисления ТМА присоединяет воду (становится гидрофильным) и легко выводится из клеток. Мутации FMO нарушают этот процесс, и у людей развивается синдром «рыбной вони», мешающий им жить в сообществах.