В откровенном интервью для Genomic Press, опубликованном сегодня в журнале Brain Medicine, профессор Алексей Верхратский опровергает десятилетиями существовавшие в нейробиологии представления, утверждая, что нейроглии являются активными архитекторами функций мозга, а не пассивными клетками-наблюдателями. Учёный украинского происхождения, который за четыре десятилетия исследований проделал путь от Киева советских времён до Манчестера, приводит убедительные доказательства того, что для лечения заболеваний мозга необходимо в корне пересмотреть подход к неврологической терапии, ориентируясь на нейроглии.
Интервью рассказывает о выдающейся научной одиссее. Начав с предшественников метода локальной фиксации потенциала в конце 1970-х годов в Киеве, где он работал вместе с первопроходцами, которые позже усовершенствовали методологию, получившую Нобелевскую премию, Верхратский познакомился практически со всеми выдающимися деятелями в области электрофизиологии. «Это были захватывающие дни», — вспоминает он о встречах с Бертом Закманном, Эрвином Неером и Бертилем Хилле, которые определили его научную траекторию. Однако самое глубокое изменение в его жизни произошло неожиданно в 1989 году, когда Хельмут Кеттенманн познакомил его с исследованиями нейроглии в Гейдельберге.
Внутриклеточная возбудимость нейроглии
Открытие Верхратского поставило под сомнение все представления нейробиологов о передаче сигналов в мозге. В то время как нейроны генерируют электрические импульсы, используя плазматическую мембрану в качестве возбудимой среды, он продемонстрировал, что глиальные клетки обладают совершенно иным механизмом внутриклеточной возбудимости. Нейроглия, составляющая половину объёма мозга, активно обрабатывает информацию с помощью сложных сигнальных сетей, основанных на пространственно-временной динамике ионов и вторичных мессенджеров. В своей первой публикации о нейроглии в 1990 году он описал два типа потенциалзависимых кальциевых каналов в предшественниках олигодендроцитов — эксцентричных клетках, которые, несмотря на то, что не являются нейронами, странным образом генерируют потенциалы действия. Он также расширил представление о сигнальной роли основных ионов, разработав концепцию астроцитарной натриевой сигнализации, которая преобразует быструю нейронную активность в гомеостатическую реакцию астроцитов.
Эта концепция внутриклеточной возбудимости открывает новые терапевтические возможности. Вместо того чтобы воздействовать только на нейроны, можно модулировать ионные и вторичные мессенджеры в глиальных клетках, чтобы восстановить гомеостаз мозга. Это может помочь при любых неврологических заболеваниях, от инсульта до хронической боли. Может ли воздействие на нейроглиальные сигналы предотвратить каскад повреждений после травмы мозга? Или защитить от нейродегенеративных процессов?
Нейроглиальная атрофия приводит к прогрессированию заболевания
В отличие от преобладающих теорий токсического глиоза, согласно которым глиальные клетки считаются спящими убийцами, которые только и ждут подходящего момента, чтобы нанести смертельный удар по мозгу, исследование Верхрацкого выявило нечто неожиданное. При старении и болезнях нейроглии подвергаются атрофии и функциональному снижению. Именно потеря гомеостатической поддержки, а не агрессивное воспаление, приводит к повреждению нейронов. «Вопреки доминирующей идее, — объясняет он, — основными факторами, вызывающими и распространяющими повреждение нервной ткани, являются утрата нейроглиальной гомеостатической поддержки и нейропротекции».
Он исследует это явление в различных условиях. При болезни Альцгеймера астроглиальная атрофия приводит к гибели нейронов. При рассеянном склерозе наблюдаются схожие нарушения в работе глии, сопровождающиеся разрушением миелина. Даже цереброваскулярные заболевания, которые традиционно рассматриваются через призму сосудистых нарушений, связаны с фундаментальной патологией нейроглии. Эти результаты позволяют предположить, что терапевтические вмешательства должны укреплять нейроглиальную функцию, а не подавлять её.
Исследование выходит за рамки традиционной западной медицины. Верхратский изучает механизмы традиционной китайской медицины, пытаясь выяснить, действительно ли некоторые соединения повышают гомеостатическую способность глии. Этот межкультурный подход является примером инновационной исследовательской философии, которую продвигает Genomic Press, используя модель публикации с открытым доступом, благодаря чему революционные открытия становятся доступными по всему миру на сайте https://genomicpress.kglmeridian.com/.
Международное сотрудничество ускоряет открытия
Подход Верхратского не приемлет академической изоляции. Он сотрудничает с учёными на разных континентах: от многолетнего партнёрства с Университетом Кюсю в Японии до плодотворного сотрудничества с Университетом Виктории в Канаде и интенсивной работы с восходящими звёздами китайской науки. Каждое сотрудничество открывает новые перспективы. Канадские коллеги познакомили его с микроглией. Китайские партнёры выявили тесную взаимосвязь между олигодендроцитами, микроглией и астроцитами в различных патологических состояниях, влияющих на функцию нейроглии. Эти международные связи позволяют делать открытия, невозможные в рамках отдельных лабораторий.
Широта его исследований поражает. Одновременно занимаясь нейропсихиатрическими расстройствами, травмами головного мозга, аутоиммунными патологиями, инсультом и хронической болью, Верхратский отказывается сужать сферу своего внимания. "Я не сосредотачиваюсь на конкретной теме исследования", - заявляет он. "Я стараюсь исследовать как можно больше. Это делает жизнь захватывающей". Такая интеллектуальная всеядность приводит к неожиданным связям. Механизмы, обнаруженные в ходе исследований инсульта, проливают свет на психические состояния. Исследования боли выявляют закономерности, имеющие отношение к деменции.
Научное наследие через всеобъемлющую документацию
Его главный труд вышел в 2023 году. 730-страничный справочник по нейроглии, написанный в соавторстве с Артуром Батом, представляет собой беспрецедентно полное описание биологии нейроглии. В нём собраны все известные сведения об этих загадочных клетках — от исторических перспектив до новейшей патофизиологии. К кому обратятся будущие исследователи, изучающие влияние глиальных клеток на сознание? Как этот энциклопедический ресурс может ускорить разработку методов лечения?
Признание со стороны престижных академий подчёркивает его значимость. Избрание в Немецкую национальную академию наук «Леопольдина», Европейскую академию и ряд других европейских академий свидетельствует о вкладе в фундаментальное понимание нейробиологии. Более 600 публикаций посвящены открытиям, которые меняют наше представление о функциях мозга. Верхратский также опубликовал совместно с китайскими коллегами и Артуром Баттом единственный увлекательный учебник по нейроглии на китайском языке (А. Верхратский, Б. Ли, С. Дуань, Ю.Тан и А. Батт, ред., 2023: 神经胶质细胞 [Учебник по глиальным клеткам на китайском языке], Народное медицинское издательство, стр. 281, ISBN: 978-7-117-34321-3, url: https://www.brainmed.com/info/detail?id=45463 ).
Тем не менее Верхрацкий по-прежнему сосредоточен на практическом применении. «Знание патофизиологии превращает поиск лекарства в техническую задачу», — утверждает он. Эта прагматичная философия лежит в основе его разносторонних исследований. Каждый проект вносит свой вклад в разработку комплексных терапевтических стратегий. Цель остаётся неизменной: восстановление здоровья мозга путём изучения и поддержки функций глии.
Интервью профессора Алексея Верхратского для Genomic Press является частью большой серии под названием «Новаторы и идеи», в которой рассказывается о людях, стоящих за самыми значимыми научными открытиями современности. В каждом интервью этой серии сочетаются передовые исследования и личные размышления, что позволяет читателям получить полное представление об учёных, формирующих будущее. Благодаря сочетанию профессиональных достижений с личными размышлениями этот стиль интервью позволяет создать более насыщенное повествование, которое одновременно увлекает и просвещает читателей. Этот формат — идеальная отправная точка для биографий, в которых рассказывается о вкладе учёного в науку, а также затрагиваются более широкие темы, связанные с человеком.
Источник:
Ссылка на журнал:
Верхратский А., (2025) Алексей Верхратский: от патофизиологии нейроглии к терапевтическим стратегиям при заболеваниях головного мозга. Медицина мозга. doi.org/10.61373/bm025k.0101
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся