Когда началась эпоха пересадки органов, медики сразу же столкнулись с проблемой совместимости тканей. Чтобы чужие ткани и органы прижились в организме хозяина, приходилось вести борьбу с естественной защитой организма, с иммунной системой. Только одну ткань – нервную – можно пересаживать без подавления иммунной защиты. Однако эта привилегия мозга проявляется лишь в том случае, когда нервные клетки берут для пересадки у зародыша на начальных стадиях его развития. Сейчас технология пересадки мозга отрабатывается во многих лабораториях мира, пока на лабораторных животных – мышах, крысах, кроликах и обезьянах. А успехи? Они, безусловно, есть. Ученые выяснили, с чем связана привилегия мозга, – ее обеспечивает гематоэнцефалический барьер, особая «стена», сквозь которую в клетки мозга не проникают чуждые вещества, в том числе и антитела, которые циркулируют в крови (см. статью «Мозговой барьер»).
Уже установлено, что пересаженные во взрослый организм нервные клетки зародыша приживаются и через некоторое время образуют сеть связей с нервными клетками мозга хозяина.
Эксперименты, проведенные в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР, показали, что пересадка мозга крысам восстанавливает у них нарушенные формы поведения. Нейрофизиологов интересовали особенности поиска пищи у животных. В четырех углах площадки расставляли по коробке, и только в одну из них клали сухарик, политый растительным маслом; крыса должна была отыскать пищу. До операции у животного на такие поиски уходило не более 10 минут. Проходило несколько тренировок, и это время сокращалось до 40 секунд.
В первой серии опытов провели «ложную» операцию. Стеклянной иглой толщиной 0,6 миллиметра ввели небольшую порцию физиологического раствора в мозг взрослого животного. Процесс поиска пищи у крыс изменился. Одни животные оставались активными, быстро передвигались по площадке, но при этом их движения были хаотичны, нецеленаправленны, и крысы нескоро отыскали сухарик в коробке. Другие оперированные крысы передвигались медленно, часто замирая на одном месте. Третьи после операции стали совсем пассивными, долго сидели, забившись в угол, и пищу почти не искали. Во всех случаях «ложная» операция ухудшила возможности найти пищу – в среднем для отыскания нужной коробки крысам потребовалось времени в пять раз больше, чем до операции. Значит, при «ложной» операции игла, погруженная в ткани мозга, разрушает нервные клетки. (Эти повреждения обычно залечиваются через 1...2 месяца.)
На следующей стадии эксперимента такой же стеклянной иглой взрослым крысам ввели суспензию мозговой ткани, то есть «плавающие» в физиологическом растворе нервные клетки, взятые у зародышей. Через шесть-семь дней после операции крыс испытали на той же площадке, где в одной из коробок можно было найти лакомый кусочек. Оказалось, что после операции пересадки мозговой ткани поведение крыс не отличалось от поведения здоровых крыс до операции: они так же быстро и легко находили пищу. Пересадка прошла успешно, и нервные клетки, поврежденные стеклянной иглой, уже через неделю восстановились. Но благодаря чему?
Ученые считают, что возможны два типа процессов, ведущих к полному восстановлению мозговых структур. Пересаженные нервные клетки зародыша в организме хозяина выделяют особое биологически активное вещество, которое и нормализует поведение животного-хозяина. Второй тип восстановительных процессов – это установление нормальных связей – синаптических контактов – между пересаженными нервными клетками и нервными клетками мозга хозяина. Очевидно, в проведенных экспериментах у крыс действовало как раз активное вещество, выделенное мозгом зародыша. Этот вывод следует из того, что для установления синаптических контактов между нейронами требуется не менее шести-семи недель.
Можно надеяться, что успехи пересадки мозговой ткани животным в скором времени позволят помогать и людям, получившим мозговую травму.
