Новый метод наноскопической визуализации может привести к новым методам лечения рассеянного склероза

Исследование химических инженеров из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UC Santa Barbara) может привести к новым экспериментальным методам раннего обнаружения и диагностики, а также к возможным методам лечения патологических тканей, предшествующих рассеянному склерозу и подобным заболеваниям.

Разработав новый метод наноскопической визуализации, научная группа изучила миелиновую оболочку — мембрану, окружающую нервные волокна, которая повреждается у пациентов с рассеянным склерозом (РС). Исследование опубликовано в онлайн-выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Мембраны миелина — это класс биологических мембран толщиной всего в две молекулы (менее одной миллионной миллиметра), которые оборачиваются вокруг нервных аксонов, формируя миелиновую оболочку. Эта оболочка действует как электрический кабель, обеспечивая передачу импульсов между различными частями центральной нервной системы.

Дефекты в молекулярной или структурной организации миелиновых мембран приводят к снижению эффективности передачи сигналов, что вызывает различные сенсорные и двигательные расстройства, а также неврологические заболевания, такие как РС. На микро- и макроскопическом уровне РС характеризуется появлением поражений или вакуолей в миелине, что в итоге приводит к его полной дезинтеграции (демиелинизации).

Исследователи сосредоточились на изучении процессов на молекулярном (наноскопическом) уровне. В статье описаны методы флуоресцентной визуализации и других измерений доменов — небольших гетерогенных кластеров молекул липидов (основных компонентов миелиновых мембран), которые, вероятно, ответственны за образование поражений. Учёные использовали модельные молекулярные слои, имитирующие как здоровые, так и поражённые миелиновые мембраны.

Были обнаружены различия во внешнем виде, размере и чувствительности к давлению доменов в здоровых и патологических монослоях. На основе этих наблюдений была разработана теоретическая модель, которая количественно объясняет результаты с учётом определённых молекулярных свойств.

Обнаружение и характеристика микрон-размерных доменов, различающихся в здоровых и патологических липидных структурах, имеют важное значение для понимания того, как эти мембраны взаимодействуют друг с другом. Это открывает путь к новому пониманию демиелинизации на молекулярном уровне.

По мнению авторов, полученные результаты прокладывают путь к новым экспериментальным методам раннего обнаружения, диагностики, определения стадии и возможного лечения патологических тканей, которые являются предшественниками РС и других заболеваний, связанных с мембранами.