Вдыхание CO2 может вернуть способность нервов к регенерации

Исследователи из Гарвардской медицинской школы показали на мышах, что первый выдох после рождения отключает способность клеток к восстановлению, а вдыхание углекислого газа возвращает ее. Работа опубликована как препринт на bioRxiv и еще не прошла рецензирование, ее результаты описаны в New Scientist 29 октября 2026 года.

Ключевой элемент механизма — белок mTOR, регулирующий рост клеток в мозге, сердце и мышцах. У млекопитающих его активность падает в течение нескольких минут после появления на свет, но причина такого спада оставалась неясной. Группа под руководством Чжигана Хэ проверила, не связан ли он с самим актом рождения.

Мышат извлекали путем кесарева сечения и следили за активностью mTOR в нейронах сетчатки. Пока детеныши оставались в целом плодном пузыре, показатель держался высоким. Как только их вынимали и они начинали дышать воздухом, mTOR падал даже при сохраненной пуповине, то есть при неизменном поступлении питательных веществ от матери. Отдельные тесты при постоянной температуре 37 °C исключили влияние охлаждения.

Затем новорожденных помещали в среды с разным газовым составом. Снижение кислорода активности mTOR не помешало, а повышение доли CO2 до 10% полностью предотвращало спад. Дальнейшие опыты показали цепочку: при выдохе уровень газа падает, pH внутри клеток растет, из-за этого активируется киназа SNRK, которая подавляет mTOR.

Взрослые мыши, вдыхавшие воздух с 10% CO2, демонстрировали перезапуск mTOR сразу в нескольких тканях, включая мозг, сердце и скелетные мышцы. У них также восстанавливался рост аксонов ганглиозных клеток сетчатки после повреждения.

«Мы были очень удивлены и воодушевлены эффектом CO2», — сказал Чжиган Хэ. По его мнению, открытие может лечь в основу неинвазивной терапии при травмах спинного мозга и черепно-мозговых травмах.

Независимый комментарий осторожный. Сороуш Тахмасеби из Иллинойсского университета назвал работу многообещающей и указал, что падение CO2 при старте дыхания может быть общим механизмом утраты регенерации для разных органов, причем обратимым. Нахум Соненберг из Университета Макгилла оценил выводы как «очень заманчивые» и добавил: если они верны, это прорыв.

Практического протокола пока нет. Неизвестны безопасные концентрации CO2 и длительность воздействия, не изучены побочные эффекты. Активация mTOR рискованна тем, что может вызвать неконтролируемый рост клеток, и именно из-за онкологических рисков фармкомпании не вкладывались в препараты этого класса. Хэ прямо предупредил: без медицинского контроля повторять такой эксперимент на людях нельзя.

Авторы также обратили внимание на эволюционную закономерность: рыбы и амфибии, получающие кислород жабрами и теряющие CO2 через кожу, регенерируют гораздо активнее, чем млекопитающие и птицы с легочным дыханием. Дыхание, по их мнению, может быть недооцененным фактором, который определил различия в регенеративных способностях у позвоночных.

Источник: New Scientist Ltd.