Задышать тревогу: ксенон снижает приступы агрессии у аутистов
Ингаляции ксенона способствуют снижению тревожности и улучшению социальных коммуникаций, показали испытания на детенышах крыс с моделью расстройств аутистического спектра. Более того, газ оказывает не только мгновенное, но и сохраняющееся некоторое время после последней ингаляции действие, меняя мозг на структурном уровне. Это позволяет рассматривать ксенон в качестве потенциального лекарства от аутизма, которое не обладает побочными эффектами.
Тревоги в сторону
По статистике ВОЗ, сегодня примерно 1% всех детей страдают расстройствами аутистического спектра (РАС). Эти заболевания вызывают нарушения двигательной и исследовательской активности, ухудшение коммуникации с окружающими, повышенную тревожность, депрессивность. Причины такого поведения зачастую заключаются в гипервозбудимости нервной системы. Для ее снижения используют препараты с успокаивающим действием — анксиолитики, их еще называют малыми транквилизаторами. Однако у этих лекарств есть побочный эффект — появление излишней заторможенности.
Ученые из МГУ им. М.В. Ломоносова предложили альтернативу такому методу лечения в виде ингаляций ксенона — инертного газа, специфическим образом воздействующего на нервную систему. Давно известно, что вдыхаемый в течение нескольких минут ксенон в смеси с кислородом вызывает снижение болевой чувствительности. Исследователи предположили, что газ можно использовать в качестве мягкого подавителя излишней возбудимости нервной системы.
В качестве подопытных животных отобрали четыре группы месячных крысят обоих полов по 15 особей в каждой. Две группы были здоровы (контрольные), а у других за счет нескольких инъекций высокой дозы вальпроевой кислоты на 6–12-й день жизни вызвали симптомы РАС. При таком воздействии моделируется относительно легкая форма аутистической патологии — поведение детенышей лишь незначительно отличается от нормы, прежде всего на уровне эмоциональных проявлений, что не влияет на способность к обучению.
Здоровых животных и крысят с симптомами РАС помещали в камеру, где они в течение 10 минут вдыхали воздушную смесь, на 25% состоящую из ксенона. Две другие группы тот же промежуток времени дышали обычным воздухом в аналогичной камере.
Затем ученые проводили поведенческие тесты. Для проверки уровня тревожности использовали приподнятые над полом лабиринты, где часть отсеков закрыта с боков. Обычно молодая крыса проводит около трети времени на открытых участках, исследуя их. Детеныши с РАС более склонны прятаться в закрытых частях лабиринта. После ингаляций ксеноном «животные-аутисты» переставали демонстрировать повышенную тревожность, проявляли больше любопытства, проводя на открытом пространстве не меньше времени, чем здоровые. А некоторые особи демонстрировали снижение тревожности даже по сравнению с контрольной группой.
— Согласно клиническим и экспериментальным данным, ксенон снижает уровень активации центральной нервной системы, — пояснил профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Вячеслав Дубынин. — Газ специфически тормозит NMDA-рецепторы глутамата, главного возбуждающего нейромедиатора. Предположительно, обнаруженные поведенческие эффекты ксенона связаны с его нормализующим влиянием на баланс возбуждения и торможения в мозге животных с моделью РАС.
Есть контакт
Наиболее важная категория тестов позволила оценить изменения социального поведения — именно эта проблема значительно осложняет адаптацию детей с РАС в обществе. Животных помещали в камеру, где слева в конце коридора находился родственник (мать, сестра или брат), а справа — незнакомая самка или крысенок того же возраста. В норме детеныш, проживший 4–5 недель, стремится к социальной новизне — формированию новых контактов. Поэтому он чаще идет направо, дольше находится в этой части коридора. Крысята с моделью РАС сворачивали налево, однако после ингаляции ксенона начинали более интенсивно общаться с незнакомцами.
Важно, что животные, получавшие инъекции вальпроевой кислоты, даже спустя неделю после ингаляций ксенона продолжали демонстрировать снижение тревожности и повышение социальности. Это указывает на то, что исследованный газ оказывает не только мгновенное, но и отдаленное программирующее действие на развивающийся мозг детенышей, на долговременной основе меняя его свойства и, вероятно, синаптическую структуру — связи между нейронами.
— Учитывая очень ограниченный арсенал терапевтических средств для лечения аутизма данная работа является очень востребованной, — отметил ведущий научный сотрудник Института фундаментальной медицины и биологии КФУ Рустем Хазипов. — Попытка нормализовать активность нервной системы у аутистов с помощью ксенона оригинальна, а опыты на крысах показывают, что такие эффекты могут иметь место. За бортом исследования остаются механизмы, посредством которых газ оказывает острые и продолжительные эффекты. Гипотеза о долговременных изменениях в синаптических связях вроде бы подтверждается, но требует дополнительных доказательств. И, конечно, данное наблюдение лишь начало большого пути в клиническом тестировании ксенона как терапевтического агента у человека.
Однако член Европейской и Российской профессиональной психотерапевтической лиги Владимир Файнзильберг полагает, что ксенон не может формировать какие-либо зоны мозга. Эксперт считает, что коммуникативные способности животных и людей находятся на разном уровне. В частности, довольно сложно сопоставить вызванные аутизмом проблемы в общении человека с вызванными искусственно симптомами РАС у крысят. Поэтому исследование определенно нуждается в проверке на людях.
Сейчас авторы работы продолжают изучение действия ксенона на проявления РАС в сериях экспериментов, моделирующих более ярко выраженные формы аутизма.
