Ултразвукът помага за подмладяването и излекуването на мозъка от последиците от инсулт

Учени от Станфорд създадоха неинвазивен метод за прочистване на мозъка с ултразвук, който подобрява преживяемостта на мишки след инсулт, като активира естествените механизми за детоксикация. Техниката, открита случайно по време на експерименти с кръвно-мозъчната бариера, стимулира имунните микроглиални клетки да рециклират токсичните отпадъци и подобрява циркулацията на гръбначно-мозъчната течност. Методът открива пътя за лечение на последиците от инсулти и травми без лекарства.

Мозъкът се нуждае от редовно „почистване“: гръбначно-мозъчната течност циркулира в него и отстранява токсичните отпадъци, неправилно разположените кръвни клетки и други вредни молекули. Този механизъм може да се наруши с възрастта или след травма. Настоящите подходи за справяне с проблема са или инвазивни, или изискват използването на лекарства, които може да са опасни или неефективни при хората.

Екипът от Станфорд предлага просто и безопасно решение – ултразвукова терапия. Този метод стимулира циркулацията на гръбначно-мозъчната течност, подобрява отделянето на отпадъците и намалява възпалението, и всичко това без необходимост от лекарства или операция.

Идеята за изследването възниква по време на работата на старшия автор Рааг Айран в университета „Джон Хопкинс“. Той изследва доставката на лекарства през кръвно-мозъчната бариера с помощта на ултразвук. При един експеримент той случайно оставя ултразвука включен по-дълго, отколкото е планирал, и забелязва, че лекарството се разпространява по-интензивно в гръбначно-мозъчната течност. Това случайно откритие подсказва, че ултразвукът може да активира естествената циркулация на течността в мозъка.

В Станфорд изследователите тестват метода върху мишки със симулиран инсулт. Хеморагичният инсулт не само лишава мозъчните клетки от кислород, но и създава анормални кръвни клетки, които блокират циркулацията на гръбначно-мозъчната течност и предизвикват възпаление, което може да увреди мозъка. Екипът проверява дали излагането на ултразвук може да изчисти гръбначно-мозъчната течност и да подобри здравето на животните.

При мишките, които са получили три 10-минутни сеанса с ултразвук, се наблюдава значително намаляване на количеството кръв в гръбначно-мозъчната течност, намаляване на възпалението и подобряване на подвижността. Процентът на преживяемост на „лекуваните“ мишки е 83%, докато без терапия само половината от тях живеят повече от две седмици.

Първоначално изследователите са смятали, че ултразвукът просто раздвижва гръбначно-мозъчната течност. За да проверят това, те блокирали чувствителните към вибрации канали в клетките и видели, че прочистването вече не действа. Учените осъзнали, че е важна реакцията на клетките към вибрациите. По-нататъшните експерименти разкриват два механизма: микроглията започва да подрежда излишните клетки и остатъци, а астроцитите стимулират потока на течността през мозъка и кръвно-мозъчната бариера, като помагат за по-ефективното отстраняване на отпадъците и намаляват възпалението.

Ако клиничните тестове потвърдят ефективността на ултразвуковата терапия, техниката може да се превърне в нов инструмент за борба с невродегенерацията.