Как мозъчната „имунна памет“ може да доведе до болестта на Алцхаймер
Ново проучване показва, че микроглиите, които са имунните клетки на централната нервна система, могат да запомнят възпалението. Тази „памет“ влияе върху това как клетките реагират на нови стимули и се справят с токсичната плака в мозъка, маркер на болестта на Алцхаймер.
Микроглиите, понякога наричани клетки на „чистачи“, „са основните имунни клетки на централната нервна система“.
Като ключов играч в имунитета на мозъка, микроглиите се изпращат до мястото на инфекция или нараняване, където се борят с токсични агенти или патогени и се отърват от безполезни клетки.
Известно е обаче, че тези клетки играят отрицателна роля при невродегенеративни разстройства като болестта на Алцхаймер, болестта на Паркинсон, исхемичен инсулт и черепно-мозъчни травми.
Например, скорошно проучване показа, че когато микроглиите са свръхактивни, те поглъщат токсични плаки заедно със синапсите, което вероятно води до невродегенерация, наблюдавана при Алцхаймер.
Освен това микроглиите оцеляват много дълго време, като някои от клетките продължават повече от 2 десетилетия.
Също така, „също така са показали, че инфекциозните заболявания и възпаленията, претърпени през целия живот, могат да повлияят на тежестта на болестта на Алцхаймер много по-късно в живота“, обяснява водещият изследовател Йонас Нехер, експериментален изследовател по невроимунология в Немския център за невродегенеративни заболявания в Тюбинген .
Заедно тези наблюдения накараха Нехър да се замисли, „дали имунологичната памет в тези дълголетни микроглии може да съобщава този риск [на Алцхаймер]“.
За да отговори на този въпрос, екипът изследва имунния отговор на тези мозъчни клетки при мишки. Констатациите са публикувани в списанието Природата.
„Обучени“ срещу „толерантни“ имунни клетки
Нехер и колеги причиняваха възпаление на мишки няколко пъти и изучаваха ефекта, който имаше върху тяхната микроглия. Изследователите задействат две отделни състояния в клетките на мозъка - „обучение“ и „толерантност“.
Например първият възпалителен стимул, който изследователите прилагат, „обучава“ имунните клетки да реагират по-силно на втория възпалителен стимул. Но до четвъртия стимул клетките станаха толерантни към възпаление и изобщо едва реагираха.
По този начин стана очевидно, че микроглията може да „запомни“ предишно възпаление.
След това учените искаха да разберат каква роля играе тази памет за това как микроглията реагира на натрупването на амилоидна плака в мозъка, което е отличителен белег на болестта на Алцхаймер. И така, те изследваха активността на микроглията при мишки, които имаха подобна на Алцхаймер патология.
Нехер и екипът установиха, че обучените имунни клетки влошават болестта в дългосрочен план. Месеци след първия им възпалителен стимул микроглията стимулира производството на токсични плаки. Толерантната микроглия, от друга страна, намалява образуването на плака.
„Нашите резултати идентифицират имунната памет в мозъка като важен модификатор на невропатологията“, обясняват изследователите.
Възпалението може да препрограмира мозъка
Освен това изследователите искали да знаят дали тази имунна памет е оставила епигенетична следа - тоест дали паметта на възпалението ще причини химически промени в ДНК на клетките.
ДНК анализите разкриват, че месеци след първия възпалителен стимул, както „обучените“ клетки, така и „толерантните“ имат епигенетични промени, които активират някои гени и изключват други.
Такива епигенетични промени повлияват способността на микроглията да изчиства токсичните плаки в мозъка.
„Възможно е също така при хората възпалителни заболявания, които се развиват предимно извън мозъка, да предизвикат епигенетично препрограмиране в мозъка“, спекулира Нехер.
Ако това е вярно, това би обяснило защо възпалителните заболявания като артрит - и заболявания, за които се предполага, че са възпалителни, като диабет - повишават риска от болестта на Алцхаймер.
След това изследователите планират да проучат дали микроглията се променя по същия начин при хората. Ако са, това може да отвори вратата за иновативни терапии.
