Внутримозговое кровоизлияние (геморрагия) остается одним из наиболее неутешительных видов инсульта. Одной из причин большой смертности от этого заболевания является то, что на месте кровоизлияния продолжается непрекращающееся воспаление, усугубляющее прогноз болезни. Это воспаление тесно связано с нарушением работы митохондрий в клетках.
Ученые из Медицинской школа Шанхайского университета Цзяо Тун разработали искусственные клетки, способные притягиваться магнитами, которые смогут помочь в доставке здоровых митохондрий в клетки активированной микроглии. Как следствие, ученым удалось восстановить гомеостаз в мозге и улучшить процесс выздоровления от внутримозгового кровоизлияния у мышей. Исследование опубликовано в Advanced Materials.
На первом изображении показано создание и инъекция искусственных клеток.
Второе изображение демонстрирует механизм работы искусственных клеток: 1 — обогащение крови искусственными клетками. 2 — деградация искусственных клеток и высвобождение митохондрий 3 — перенос митохондрии в клетки микроглии 4 — улучшение работы митохондрий в микроглии 5 — поддержание гомеостаза микроглии 6 — уменьшение воспаления и повреждения нейронов.
Внутримозговое кровоизлияние представляет из разновидность инсульта, при котором кровоизлияние происходит в паренхиму мозга — ткань, составляющую основу головного мозга, его серого и белого вещества, кровеносных сосудов и вспомогательных глиальных клеток. Оно вызвано локальным разрывом сосудов, а также характеризуется частой инвалидизацией и смертностью. На данный момент существует лишь один способ лечения этого типа инсульта — хирургический, когда у пациента удаляют образовавшуюся гематому, но никакой медикаментозной терапии от этого вида инсульта на данный момент не существует.
Одной из причин, по которой внутримозговое кровоизлияние так часто имеет неблагоприятный исход, является то, что на месте травмы быстро активируется микроглия — тип клеток, инициирующих процессы нейровоспаления. Проблема заключается в том, что спустя время воспаление не проходит, а лишь усугубляет прогноз развития болезни. На данный момент ученым известно, что хроническое воспаление и сопутствующие нарушения метаболизма тесно связаны с нарушением работы митохондрий в микроглии.
Ученые из Медицинской школа Шанхайского университета Цзяо Тун решили исправить это и доставить в клетки микроглии новые, хорошо работающие митохондрии. Проблема в том, что просто ввести в кровь человека митохондрии не удастся по ряду причин. Во-первых, вероятность того, что митохондрии попадут именно в клетки микроглии крайне мала. Во-вторых, свободно плавающие в крови органоиды вроде митохондрий быстро распознаются и поглощаются иммунными клетками-фагоцитами. Третьей проблемой является то, что, находясь длительное время в крови, митохондрия может повредиться, ведь будет постоянно контактировать со свободно плавающими в крови радикалами и другими активными химическими элементами. Чтобы разрешить все три вышеперечисленные проблемы, ученые решили разработать клетки, которые смогут доставить митохондрии сразу воспаленной микроглии. Для того, чтобы защитить митохондрии. ученые использовали оболочку мезенхимальных стволовых клеток, в которую поместили нужное количество отобранных, хорошо работающих митохондрий донора. Чтобы полученные искусственные клетки достигли своей цели — микроглии — ученые встроили в их мембрану наночастицы суперпарамагнитного оксида железа.
Благодаря этим суперпарамагнитным наночастицам после попадания искусственных клеток в кровь пациента, они, проходя по самым разным сосудам, останавливались в месте воспаления микроглии, над которым был заранее установлен небольшой магнит. Затем, под действием магнитного поля мембрана искусственных клеток деградировала и высвобождала здоровые митохондрии. Эти митохондрии поглощались микроглией и восстанавливали гомеостаз клеток. Проверив этот механизм на мышах, ученые убедились в том, что транспортировка новых митохондрий значительно снижает местное воспаление микроглии и улучшает дальнейшую реабилитацию после инсульта.
В будущем ученые планируют продолжить испытания разработанной терапии на других животных, улучшая созданную технологию.
Текст: Рената Тулакина
M. Zhou, J. Zang, Y. Qian, Q. Zhang, Y. Wang, T. Yao, H. Yan, K. Zhang, X. Cai, L. Jiang, Y. Zheng, Mitochondrial Transplantation via Magnetically Responsive Artificial Cells Promotes Intracerebral Hemorrhage Recovery by Supporting Microglia Immunological Homeostasis. Adv. Mater. 2025, 2500303. https://doi.org/10.1002/adma.202500303
Свежие комментарии