Ученые объяснили, почему многие не восстанавливаются после ишемического инсульта

Образуется тромб — приток крови к мозгу блокируется, и из‑за нехватки кислорода нейроны начинают гибнуть.

Такой сценарий, называемый ишемическим инсультом, развивается примерно у 21 000 человек в мире каждый день и нередко приводит к длительной инвалидности или смерти.

За последние десятилетия появление лекарств и механических технологий для удаления тромбов радикально изменила лечение инсульта. Тем не менее даже после успешного удаления закупорки и восстановления проходимости сосудов до 50% пациентов не показывают неврологического восстановления — и новое исследование Университета Колорадо в Боулдере и Антверпенского университета помогает понять, почему.

«Теперь у нас есть способ объяснить, почему так много таких пациентов не наблюдают неврологических улучшений. Наши результаты также указывают на новую потенциальную цель для терапии, которая может быть чрезвычайно эффективной для пациентов, перенесших инсульт», — говорит Дебанжан Мукерджи, соавтор исследования и доцент машиностроения в CU Boulder.

Врачи давно замечали феномен, когда удаление основного тромба не всегда восстанавливает нормальный кровоток в пораженной области мозга.

Чтобы разобраться в этом, Мукерджи, который изучает физику кровотока, объединился с Фредериком Денормом, доцентом биологии Антверпенского университета, изучающим «жизнь после тромба».

«Раньше считалось, что нужно просто убрать тромб, и тогда все станет на свои места», — говорит Денорм. «Теперь мы знаем, что это не так».

Авторы напоминают, что лишь один из десяти выживших полностью восстанавливается: примерно 25% имеют незначительные нарушения, а у половины остаются умеренные или тяжелые нарушения.

Чтобы проследить, что происходит в мозге сразу после удаления тромба, команда сначала провела эксперименты на мышах.

С помощью прижизненной микроскопии они в реальном времени наблюдали, как течет кровь и как себя ведут клетки через час после эндоваскулярной тромбэктомии — процедуры, при которой инструмент продвигают по сосуду, чтобы удалить закупорку.

Хотя общий кровоток быстро возобновлялся, исследователи отмечали хаотичное, прерывистое течение крови у многих животных: потоки меняли направление и шли кусками.

«Мы видели это собственными глазами: кровь, шедшая влево, внезапно начинала течь вправо, и наоборот», — рассказывал Денорм.

Белок «Джекил и Хайд»

. При детальном наблюдении выяснилось, что по мере попыток крови обходить первоначальную преграду в местах слияния каналов образуются крошечные тромбы.

Чтобы понять, почему они возникают, лаборатория FLOWLab Мукерджи смоделировала ситуацию на компьютере, а также в трёхмерной искусственной модели мозга с искусственной кровью.

В этих экспериментах ключевую роль сыграл фактор фон Виллебранда — белок, известный своей функцией остановки кровотечения при повреждении сосуда.

В спокойном состоянии, объясняет Мукерджи, фактор фон Виллебранда свернут внутри сосуда подобно клубку ниток, ожидающему сигналов бедствия, которые заставят его распрямиться и способствовать свертыванию.

В мозге после инсульта этот «шарик» разворачивается и растягивается.

«Если после удаления тромба возникает движение жидкости, оно может вытянуть этот клубок в удлинённую нить, которая притягивает тромбоциты, формирует новые микросгустки и блокирует кровоток даже после исчезновения первоначальной закупорки», — поясняет Мукерджи.

Одновременно воспалительная реакция мозга на стресс ослабляет механизмы, которые обычно сдерживают свертывание, создавая, как пишут авторы, «идеальный шторм» для возникновения дополнительных повреждений.

Данные других команд, в том числе анализов крови пациентов, перенесших инсульт в Вашингтонском университете в Сент‑Луисе, указывают, что схожие процессы происходят и у людей.

«Мы первые, кто действительно показывает, что происходит в этой острой фазе инсульта с клетками внутри кровеносных сосудов», — говорит Денорм. «Увидеть — значит поверить».

Исследование не объясняет, почему такое повторное блокирование происходит не у всех пациентов, но показало важную связь: у пострадавших с более высоким уровнем провоспалительного белка интерлейкина‑6 в крови фактор фон Виллебранда был более активен, и у таких пациентов результаты в долгосрочной перспективе были хуже.

Авторы предполагают, что в будущем терапии, нацеленные на фактор фон Виллебранда или на воспалительные молекулы, усиливающие его свертывающую активность, можно будет назначать вместе с препаратами, разрушающими тромбы, и хирургическими методами.

Примечательно, что несколько препаратов уже нацелены на этот фактор; аналогичные подходы применяются и при других расстройствах.

«Это только начало. Но теперь, когда мы знаем, что приводит к образованию этих микросгустков, у нас появился многообещающий путь для улучшения восстановления», — заключает Денорм.