Аннотация результатов, полученных в 2024 году
При развитии нейродегенеративных заболеваний, а также вследствие черепно-мозговых травм и инсультов, в спинномозговой жидкости (СМЖ) могут накапливаться вещества, вызывающие так называемое вторичное повреждение. К таким веществам относятся активные формы кислорода, глутамат и аспартат, провоспалительные цитокины, а также цитотоксические белковые олигомеры и агрегаты (фибриллы). Важно отметить, что в отличие от первичного повреждения, которое происходит быстро и оказывает непосредственное влияние на организм в течение одного-двух дней, вторичное повреждение может продолжать воздействовать на физиологические процессы и жизнедеятельность нервных клеток значительно дольше. В некоторых случаях вторичное повреждение может развиваться на протяжении месяца или даже нескольких лет. Поэтому, с одной стороны, многие научные исследования сосредоточены на изучении патологических процессов, происходящих в этот период, поскольку существует терапевтическое окно для применения нейропротекторных препаратов, которые могут помочь сохранить живые нейроны. С другой стороны, очень важно изучать и разрабатывать новые терапевтические подходы, нацеленные на блокирование вторичных повреждений, опосредованных через спинномозговую жидкость. В контексте медицинских и биологических исследований СМЖ часто рассматривается как привилегированная среда организма с особым иммунным статусом, с особой системой контроля и клиренса белков, с особой системой поддержания гомеостаза низкомолекулярных реакционноспособных компонентов. При определенных обстоятельствах – вследствие травм, сильных стрессов или нейродегенеративных патологий, в СМЖ могут накапливаться цитотоксические компоненты. Очень важно отметить, что СМЖ может аккумулировать ряд цитотоксических факторов, в первую очередь белковых, на протяжении всей жизни человека. Из этого напрямую следует, что, во-первых, СМЖ может быть и должна шире использоваться для диагностики различных нейродегенеративных состояний, а во-вторых – необходимо расширять панель терапевтических препаратов, мишенями для которых служат факторы, локализованные в СМЖ. В настоящий момент времени, в первую очередь, подобные методики отработаны для терапии болезни Альцгеймера. Необходимо разрабатывать и использовать в клинике аналогичные подходы для других нейродегенеративных состояний. Однако для проведения подобных исследований критически необходима определенная инфраструктура. В частности, необходимы библиотеки образцов СМЖ пациентов с нейродегенеративными состояниями различного генеза. Именно формирование такой коллекции и ставили себе в качестве одной из целей авторы настоящего проекта. В настоящий момент в нашей коллекции накоплено более 330 образцов СМЖ пациентов с совершенно разными ассоциированными с нейродегенерацией нозологиями. За отчетный период налажена система хранения и каталогизации образцов СМЖ. Для рутинных лабораторных процедур, таких как: поиск образцов внутри хранилища, быстрый подсчет образцов с интересующей нозологией, сравнение имеющихся данных по диагностическим группам и пр. нами разработан и уже активно используется чат-бот реализованный на базе известного мессенджера Telegram. За первый год сбора образцов нам удалось накопить достаточное для анализа и последующей статистической обработки количество образцов СМЖ от пациентов с энцефалопатиями, полинейропатиями, ишемическим инсультом, а также СМЖ от здоровых доноров. Используя СМЖ пациентов и перепрограммированные нейрональные клетки человека мы разработали универсальную платформу для моделирования in vitro часть патологических процессов (вторичных повреждений), имеющих место при энцефалопатиях, полинейропатиях и ишемическом инсульте. Нам удалось установить, что СМЖ от пациентов с патологиями во всех случаях оказывало более выраженное токсическое действие на нейрональные клетки по сравнению с СМЖ от здоровых доноров. В качестве одной из причин такого токсического действия мы предположили наличие в СМЖ повышенного количества белковых структур, содержащих глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу (ГАФД). Результаты анализа показали, что в образцах СМЖ от пациентов после ишемического инсульта содержится приблизительно в 3 раза больше ГАФД-содержащих агрегатов по сравнению с СМЖ здоровых доноров. Причем применение специфических антител против ГАФД препятствовало развитию токсического эффекта СМЖ. Мы рассчитываем, что в дальнейшем в ходе работы над проектом изучим этот механизм токсического действия подробно, а также оценим универсальность данного механизма реализации токсического действия СМЖ. Другими словами, оценим возможность ГАФД-опосредованного токсического действия СМЖ при других нозологиях. В целом, выполненная в течение первого года реализации проекта работа позволила сформировать необходимый инфраструктурный (накопление образцов СМЖ) а также научный задел для определения роли СМЖ и отдельных ее компонентов в развитии вторичных повреждений при нейродегенеративных процессах.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
При развитии нейродегенеративных заболеваний, а также вследствие черепно-мозговых травм и инсультов, в спинномозговой жидкости (СМЖ) могут накапливаться вещества, вызывающие так называемое вторичное повреждение. К таким веществам относятся активные формы кислорода, глутамат и аспартат, провоспалительные цитокины, а также цитотоксические белковые олигомеры и агрегаты (фибриллы). Важно отметить, что в отличие от первичного повреждения, которое происходит быстро и оказывает непосредственное влияние на организм в течение одного–двух дней, вторичное повреждение может продолжать воздействовать на физиологические процессы и жизнедеятельность нервных клеток значительно дольше — в некоторых случаях месяцами и даже годами. Поэтому многие научные исследования сосредоточены на изучении патологических процессов, происходящих в этот период, поскольку именно здесь открывается терапевтическое окно для применения нейропротекторных препаратов, способных сохранить жизнеспособные нейроны. СМЖ представляет собой ключевую биологическую среду, отражающую биохимическое состояние центральной нервной системы. Она не только участвует в поддержании гомеостаза головного мозга, но и может выступать в роли активного медиатора патологических процессов. Современные данные показывают, что СМЖ пациентов с нейродегенеративными патологиями содержит агрегированные формы белков, обладающих выраженной цитотоксичностью. Среди таких белков особое внимание привлекают глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (ГАФД), белки теплового шока HSP70 и HSF1, а также алармин HMGB1 — молекулы, участвующие в протеотоксическом стрессе, воспалении и нарушении протеостаза. Во втором году реализации проекта значительный прогресс был достигнут в формировании и характеризации коллекции СМЖ. На сегодняшний день собрано и охарактеризовано более 500 образцов СМЖ от пациентов с различными нейродегенеративными патологиями, включая ишемический инсульт, энцефалопатии, полинейропатии, болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз. Коллекция уже превысила изначально заявленный объем. Все образцы сопровождаются клинической аннотацией и хранятся в стандартизированных условиях; информация о них доступна через публичную онлайн-базу данных. Ключевым достижением 2025 года стало расшифровка молекулярного механизма цитотоксического действия ГАФД, содержащегося в СМЖ пациентов. Мы продемонстрировали, что экзогенная ГАФД способна проникать в нейроны через актин-зависимый эндоцитоз, взаимодействовать в цитоплазме с убиквитин-лигазой Siah1, транслоцироваться в ядро и через связывание с коактиватором p300 индуцировать экспрессию проапоптозных генов PUMA, BAX и p21. Более того, мы показали, что данный механизм реализуется не только при ишемическом инсульте, но и при энцефалопатии, что подтверждает его универсальный характер при различных нозологиях. Важно, что блокирование ГАФД — с помощью нейтрализующих антител, иммунопреципитации или низкомолекулярного лиганда RX624 — достоверно снижает цитотоксичность СМЖ. Это открывает прямые перспективы для разработки терапевтических стратегий, направленных на нейтрализацию токсических белковых комплексов в СМЖ. Дополнительно мы показали, что астроциты являются наиболее чувствительной клеточной мишенью для СМЖ пациентов с нейродегенеративными патологиями. Полученные астроциты экспрессируют высокие уровни аквапорина-4 (AQP4), что делает их подходящей моделью для изучения нарушений в работе глимфатической системы — ключевого механизма клиренса токсичных белков из мозга. Разработан и запущен веб-сайт коллекции (csf-collection.ru), обеспечивающий доступ к информации о библиотеке СМЖ и стимулирующий трансляционные исследования в области нейродегенеративных заболеваний.