Под газом. Аутистам поможет ксенон?

Почти 20 лет профессор кафедры физиологии человека и животных биофака МГУ Вячеслав ДУБЫНИН изучает на экспериментальных животных поведение матерей и детей. Разработал модели таких социально значимых нарушений, как депрессия и аутизм. Исследователя интересует происхождение патологий, причины и механизмы, а также способность различных молекул и препаратов корректировать эти серьезные болезни. В ряду молекул, с которыми работает кафедра, - так называемые регуляторные пептиды - короткие фрагменты белков.
Недавно научная группа В.Дубынина приступила к коррекции состояний, моделирующих аутизм. Она изучает влияние инертного газа ксенона на поведение белых крыс. Знакомый нам по лампам и автомобильным фарам ксенон оказывает, судя по результатам, купирующее влияние на проявления аутизма.

- Мы изучаем тонкие нейрофизиологические аспекты материнско-детских взаимоотношений, - рассказывает Вячеслав Альбертович. - Мать и детеныш образуют замкнутую систему: самка заботится о новорожденном - его состояние влияет на работу мозга и всего организма матери. Когда ей не по себе, ее нервозность передается новорожденному. Плохо детенышу - и мы наблюдаем негативное воздействие на мать. Очень ярко это проявляется при аутизме, заболевании сложном и многообразном как по симптомам, так и по происхождению. Ведь причины его возникновения многолики, а проявляется и развивается недуг порой совершенно неожиданно и лишь через некоторое время после рождения. Наша группа исследует прежде всего токсикологические и экологические действия, приводящие к аутизму.
Разбираясь в них, мы вводим некоторые не очень полезные молекулы в организм самки, вынашивающей потомство, или напрямую новорожденному крысенку - и состояние маленьких грызунов ухудшается, начинает проявляться аутизм. У 4-5-недельных крысят (что соответствует 7-10 годам человека) нарушается, как принято говорить, социальное взаимодействие. Крысята перестают нормально контактировать с братьями, сестрами и матерью, усиливается агрессивность (см. фото). Без особой цели они могут перемещаться по периметру клетки, повторяя одни и те же движения.

- Как аутизм проявляется у детей?

- Дети с признаками аутизма в 7-10 лет зачастую сильно привязаны к родителям, буквально цепляются за родных и близких. Но контакт с другими взрослыми для них - проблема. Со сверстниками они могут вести себя весьма агрессивно, нетерпимо. Эти проявления мы обнаружили у детенышей белых крыс. И теперь изучаем, как на них действуют различные пептидные препараты, выясняем, какой эффект оказывают. Например, фрагменты адренокортикотропного гормона больше влияют на взаимодействие со взрослыми. А вазопрессин во многом нормализует отношения между детенышами одного возраста. Конечно, мы рассматриваем не только поведенческие реакции. Существуют особые томографы, которые позволяют оценить параметры мозга животных. Так, при моделировании аутизма наблюдается увеличение размеров желудочков больших полушарий, страдает гиппокамп. А регуляторные пептиды способны компенсировать эти эффекты. Кроме того, меняются парамет-ры нервной ткани, причем не столько нейронов, сколько вспомогательных глиальных клеток. Исследуемые пептиды смягчают выявленные нами нарушения. В целом результаты получаются интересными, мы регулярно докладываем их на научных конференциях, публикуем статьи.
Три года назад на одной из конференций к нам обратился психиатр и психотерапевт, кандидат медицинских наук Александр Павлович Добровольский. Сфера его интересов - лечение панических расстройств методами, сочетающими медицину и психотерапию. Для этого он применяет газ ксенон. Известно, что медики все активнее используют его для наркоза, составляя смесь из примерно 20% кислорода и 80% инертного газа. Под такой анестезией оперируемые чувствуют себя очень комфортно, быстро и практически без побочных эффектов выходят из наркоза, и даже преклонный возраст уже не помеха. А меньшая концентрация газа (20-30% в смеси) оказывает нормализующее, успокаивающее действие. В итоге ксенон можно применять при самых разных стрессах, психических перегрузках, абстинентных синдромах, он останавливает паническую атаку и формирование посттравматического синдрома. Молекулярный механизм активности ксенона связан с блокадой глутаматных NMDA-рецепторов - важнейших передатчиков возбуждающих сигналов в нервной системе. В итоге влияние низкой дозы ксенона на мозг можно сравнить с действием «быстрого» транквилизатора, у которого вдобавок отсутствуют неблагоприятные побочные эффекты.
Доктор Добровольский предложил нам оценить возможность использования ксенона для изменения состояния детей с аутизмом. Не столько для лечения, сколько для того, чтобы привести их в необходимое состояние перед терапией, психотерапией, чтобы усилить эффект психологической и педагогической коррекции.

- То есть на время уменьшить проявления болезни?

- Да. Если нам удастся снизить напряжение и агрессию ребенка с аутизмом, то разнообразные средства подействуют на него более эффективно, и лечение, мы надеемся, даст положительный результат. Сделали прозрачную пластиковую камеру, продуваемую ксеноном, снабдили ее всеми необходимыми датчиками и газоанализаторами. Крысенок-аутист находится в камере 10 минут - таков сеанс ингаляции. Появились первые положительные результаты, и, окрыленные, мы подали заявку в Российский фонд фундаментальных исследований. Получили грант и уже год как работаем по нему. Наша группа анализирует последствия применения ксенона в двух моделях. Первая - мощное воздействие токсической дозы вальпроевой кислоты на самку в середине беременности. Она моделирует серьезное отравление матери - действие передозировки лекарственных препаратов, наркотиков, инфекций. Вторая модель более легкая (с точки зрения поведенческих и анатомических последствий). Вальпроевую кислоту вводят в существенно меньшей дозе крысятам во вторую неделю жизни. Скорее, это модель стресса или влияние плохой экологии. Именно эту модель мы исследуем сейчас, она соответствует ситуации относительно легкого варианта аутизма. В этом случае уместны краткосрочные ингаляции ксенона, снимающие негативный эмоциональный фон, скажем, напряжение перед походом к врачу, психологу, психотерапевту.

- Как практически вы думаете применять ксенон?

- В идеале речь идет о разработке серии ингаляторов - наподобие баллончиков, которыми пользуются при астме. Помочь они смогут не только детям, но и взрослым. При этом в каждом конкретном случае порции ксенона будут разными. Доктор Добровольский выиграл недавно грант Сколково на технологическую разработку ингаляторов, и мы рассчитываем получить в итоге опытные образцы.

- А что от вас требует грант РФФИ?

- Мы определили задачу так: изучить на крысятах модель легкой формы аутизма, когда нарушены в основном контакты с другими животными. И модель тяжелой формы - патологическую агрессивность в общении, высокую тревожность, нарушения процессов обучения, анатомические дефекты. И следим, как ксенон облегчает проявления данных моделей аутизма. Оба случая уже апробированы, и первые результаты демонстрируют улучшение и коррекцию взаимоотношений детенышей с сородичами. Симптомы аутизма или уходят вообще, или проявляются заметно слабее. Например, агрессивность при взаимодействии с другими детенышами снижается в два-три раза, практически до уровня контрольных групп (см. фото).
В каждом эксперименте, как правило, участвуют четыре группы животных: контрольные, подвергшиеся воздействию только ксенона, только вальпроевой кислоты и, наконец, получающие сначала вальпроевую кислоту (до рождения или после). Затем применяем ингаляции ксенона. Раз в три-четыре дня измеряем различные реакции крысят.
Состояние четвертой группы достоверно улучшается, так что лечебный, корректирующий эффект ксенона, безусловно, есть. Он благотворно действует на нервную систему, что позволяет говорить об очень интересных лечебных перспективах (см. схему).

- В мире проводятся подобные исследования?

- За рубежом ничего подобного пока нет. Так что наша только что вышедшая статья в крупном американском журнале - первая в своем роде.

- Можно ли ваш метод распространить на другие заболевания нервной системы?

- Да, конечно. Ингаляторы с ксеноном, надеюсь, помогут страдающим от высокой тревожности, синдрома дефицита внимания, гиперактивности, возможно, даже от эпилепсии. Они подействуют как на детей, так и на взрослых, успокоят их, восстановят эмоциональный баланс. А что может быть важнее здоровья и душевного комфорта?

Юрий ДРИЗЕ