Kā smadzeņu “imūnā atmiņa” var izraisīt Alcheimera slimību
Jauns pētījums parāda, ka mikroglija, kas ir centrālās nervu sistēmas imūnās šūnas, var “atcerēties” iekaisumu. Šī “atmiņa” ietekmē to, kā šūnas reaģē uz jauniem stimuliem un tiek galā ar toksiskām plāksnēm smadzenēs, kas ir Alcheimera slimības marķieris.
Microglia, ko dažkārt dēvē par “savācējšūnām”, “ir centrālās nervu sistēmas primārās imūnās šūnas”.
Kā galvenais smadzeņu imunitātes dalībnieks mikroglijas tiek nosūtītas uz infekcijas vai ievainojumu vietu, kur tās cīnās ar toksiskiem līdzekļiem vai patogēniem un atbrīvojas no nederīgām šūnām.
Tomēr ir zināms, ka šīm šūnām ir arī negatīva loma neirodeģeneratīvos traucējumos, piemēram, Alcheimera slimībā, Parkinsona slimībā, išēmiskajā insultā un traumatiskos smadzeņu traumos.
Piemēram, nesen veikts pētījums parādīja, ka tad, kad mikroglijas ir pārāk aktīvas, tās aprij toksiskas plāksnes kopā ar sinapsēm, kas, domājams, noved pie Alcheimera slimībā novērotās neirodeģenerācijas.
Turklāt mikroglijas izdzīvo ļoti ilgu laiku, un dažas no šūnām ilgst vairāk nekā 2 gadu desmitus.
Tāpat “[pētījumi] ir parādījuši, ka dzīves laikā cietušās infekcijas slimības un iekaisumi var ietekmēt Alcheimera slimības smagumu daudz vēlāk dzīvē,” skaidro vadošais pētnieks Jonass Nehers, eksperimentālās neiroimmunoloģijas pētnieks no Vācijas Neirodeģeneratīvo slimību centra Tībingenē. .
Šie novērojumi kopā lika Neheram aizdomāties, “vai imunoloģiskā atmiņa šajos ilgdzīvotajos mikroglijās varētu paziņot par šo [Alcheimera slimības] risku”.
Lai atbildētu uz šo jautājumu, komanda pārbaudīja šo smadzeņu šūnu imūno reakciju pelēm. Secinājumi tika publicēti žurnālā Daba.
‘Apmācītas’ pret ‘tolerantām’ imūnšūnām
Nehers un viņa kolēģi vairākas reizes izraisīja pelēm iekaisumu un pētīja tā ietekmi uz viņu mikrogliju. Pētnieki smadzeņu uztveršanas šūnās izraisīja divus atšķirīgus stāvokļus: "apmācība" un "tolerance".
Piemēram, pirmais iekaisuma stimuls, ko pētnieki pielietoja, “apmācīja” imūnās šūnas, lai spēcīgāk reaģētu uz otro iekaisuma stimulu. Bet līdz ceturtajam stimulam šūnas bija kļuvušas tolerantas pret iekaisumu un tikko vispār reaģēja.
Tādējādi kļuva skaidrs, ka mikroglia var "atcerēties" iepriekšēju iekaisumu.
Tad zinātnieki vēlējās uzzināt, kādu lomu spēlē šī atmiņa, kā mikroglija reaģē uz amiloido plāksnes uzkrāšanos smadzenēs, kas ir Alcheimera slimības pazīme. Tātad viņi pārbaudīja mikrogliju aktivitāti pelēm, kurām bija Alcheimera slimībai līdzīga patoloģija.
Nehers un komanda atklāja, ka apmācītas imūnās šūnas ilgtermiņā saasina šo slimību. Mēnešus pēc pirmā iekaisuma stimula mikroglija palielināja toksisko plāksnīšu veidošanos. Savukārt tolerantā mikroglia samazināja plāksnes veidošanos.
"Mūsu rezultāti nosaka imūno atmiņu smadzenēs kā svarīgu neiropatoloģijas modifikatoru," skaidro pētnieki.
Iekaisums var pārprogrammēt smadzenes
Turklāt pētnieki vēlējās uzzināt, vai šī imūnā atmiņa atstāja epigenetisku pēdu - tas ir, ja iekaisuma atmiņa izraisīs ķīmiskas izmaiņas šūnu DNS.
DNS analīzes atklāja, ka mēnešus pēc pirmā iekaisuma stimula gan “apmācītām”, gan “tolerantām” šūnām bija epigēniskas izmaiņas, kas aktivizēja dažus gēnus un izslēdza citus.
Šādas epigenētiskas izmaiņas ietekmēja mikroglijas spēju iztīrīt toksiskas plāksnes smadzenēs.
"Iespējams, ka arī cilvēkiem iekaisuma slimības, kas galvenokārt attīstās ārpus smadzenēm, var izraisīt epigenētisku pārprogrammēšanu smadzenēs," spekulē Nehers.
Ja tā ir taisnība, tas izskaidro, kāpēc iekaisuma slimības, piemēram, artrīts, un slimības, kuras tiek ierosinātas kā iekaisīgas, piemēram, diabēts, paaugstina Alcheimera slimības risku.
Pēc tam pētnieki plāno izpētīt, vai mikroglijas cilvēkiem tiek mainītas tāpat. Ja tie ir, tas varētu pavērt durvis novatoriskām terapijām.
