СПИНАЛЬНАЯ МЫШЕЧНАЯ АТРОФИЯ: НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ В ЛЕЧЕНИИ
Спинальная мышечная атрофия давно открытое, но до сих пор до конца неизученное заболевание. Американские учёные провели испытания нового способа лечения при помощи нейростимуляции, о котором мы расскажем в сегодняшней статье.
Спинальная мышечная атрофия (СМА) ― это группа наследственных заболеваний, протекающих с поражением или потерей двигательных нейронов передних рогов спинного мозга. Чаще всего причиной заболевания является мутация гена SMN1, которая приводит к нарушению работы двигательных нейронов спинного мозга ― особых клеток, которые отвечают за передачу сигнала от нервной системы к мышцам. В результате развивается нарастающая мышечная слабость конечностей. Из-за того, что мышцы теряют связь с нервными клетками, происходит гипотрофия мышц (то есть теряется мышечная масса). Кроме того, заболевание также характеризуется скелетными нарушениями (сколиозом, деформациями грудной клетки), из-за ограничения подвижности суставов развиваются контрактуры, а затем дыхательная недостаточность. Интеллект при СМА остается полностью сохранным и развивается так же, как у здоровых людей.
Выделяют несколько основных типов СМА, которые отличаются по выраженности проявлений и возрасту начала заболевания.
СМА 1 типа (болезнь Верднига-Гоффмана) начинается в возрасте <6 месяцев и характеризуется наиболее тяжелым течением заболевания.
СМА 2 типа (болезнь Дубовица) дебютирует позже, в возрасте 7-18 месяцев и характеризуется более медленным течением.
СМА 3 типа (болезнь Кугельберга-Веландер) характеризуется началом после 18 месяцев. Дети учатся самостоятельно сидеть и ходить, при этом наблюдаются проблемы с более сложными двигательными актами - бегом, подъёмом по лестнице и др. Мышечная слабость в большинстве случаев прогрессирует медленно. Часть пациентов доживает до взрослого возраста, сохраняя способность к передвижению, другие к подростковому возрасту нуждаются в инвалидной коляске. Со временем могут возникнуть проблемы с глотанием, откашливанием, дыханием. При надлежащем уходе пациенты имеют обычную продолжительность жизни.
Крайне редко развивается СМА 4 типа, когда заболевание манифестирует уже во взрослом возрасте (обычно на 2-3 десятилетии жизни). Нарастание слабости очень медленное, продолжительность жизни не изменяется.
На настоящий момент известно, что тяжесть проявлений зависит от количества копий гена SMN2. Этот ген частично замещает выработку белка SMN, которого недостает при СМА. Поэтому чем больше копий этого гена, тем позже дебют заболевания и тем медленнее развиваются симптомы. Скорее всего, существуют и другие механизмы, о которых мы пока еще не знаем, в мире продолжается работа по их изучению.
На начальных этапах болезни развивается дисфункция синаптических цепей, обеспечивающих передачу нервного импульса. Возбуждающий импульс от афферентных проприоцепторов, поступающий в спинномозговые мотонейроны, слишком слабый. Это приводит к изменению проводимости мембранных ионных каналов и, как результат, к гипервозбудимости нейронов и их неспособности производить устойчивый потенциал действия. За последние десять лет FDA одобрило три препарата для лечения спинальной мышечной атрофии — они замедляют прогрессирование заболевания и предотвращают смерть пациентов, но не помогут восстановить утраченные двигательные навыки.
Группа американских ученых под руководством Эльвиры Пирондини, Роберта Фридлендера и Марко Капогроссо из Питсбургского университета предположила, что повышение активности сенсорных рецепторов позволит компенсировать ослабление возбуждающего импульса и обратить вспять дисфункцию синаптических цепей. В эксперименте приняли участие три пациента со спинальной мышечной атрофией, страдавшие от слабости нижних конечностей, но еще способные стоять и ходить: мужчины в возрасте 22 года, 30 и 55 лет, имевшие четыре копии SMN2, без лечения, получившие от 40 до 60 баллов по расширенной шкале оценки моторных функций больницы Хаммерсмит.
Испытуемым на 29 дней установили временный имплантат из двух эпидуральных электродов, размещенных над сегментами спинного мозга L1-S1, чтобы задействовать задние корешки, иннервирующие мышцы ног. В ходе 19-ти двухчасовых сеансов стимуляции с частотой 40 Гц (ежедневно с перерывами на выходные дни) участники проходили тестирование двигательных функций — ходьбы, мышечной силы, выносливости, также оценивались терапевтические эффекты процедуры.
Мышечная сила оценивалась по показателю момента силы во время максимального произвольного изометрического сгибания в бедренных и коленных суставах, пациенты сообщали, что двигаться им становилось легче. Улучшения частично сохранялись даже после прекращения стимуляции, особенно в сгибателях бедра. В процессе нейростимуляции улучшились все показатели походки у пациентов, причем улучшение нарастало с течением времени — например, скорость шага увеличилась на 13-114%. У одного из участников проекта получилось полностью согнуть колено, которое вовсе не сгибалось до эксперимента, диапазон движения в коленном суставе увеличился на 85%, а в тазобедренном — на 54%. Все улучшения сопровождались увеличением мышечной активности.
Полученные данные подтверждают гипотезу о том, что у людей со спинальной мышечной атрофией есть выжившие мотонейроны, активность которых снижена, но может быть восстановлена при помощи нейростимуляции. Положительный эффект нейростимуляции наблюдался независимо от стадии заболевания, возраста пациента или проводимой терапии. По мнению исследователей, продолжение терапии еще более улучшит результаты, а одновременное применение уже существующих методов лечения синергически усилит эффект. Но при отмене нейростимуляции эффект со временем сходит на нет, поэтому для сохранения восстановленной функции процедура должна проводиться ежедневно на протяжении не менее двух часов. Ученые также подчеркивают, что это первый случай, когда нейростимуляционная терапия позволила обратить вспять дегенеративные процессы в нервной системе и восстановить функции мотонейронов при заболевании, разрушающем их.
Текст: Анастасия Поплавская, Валентина Паутова
Визуал: Руслана Ходаковская