Asins un smadzeņu barjeras noplūdes novēršana var atjaunot smadzeņu darbību
Jauns pētījums ar pelēm apšauba domu, ka "vecam sunim nevar iemācīt jaunus trikus". Atbilde var slēpties asins-smadzeņu barjeras saglabāšanā, kurai ar vecumu mēdz būt noplūde.
Asins-smadzeņu barjera ir sarežģīts asinsvadu īpašību kopums, kas palīdz pasargāt smadzenes no potenciāli kaitīgām vielām asinīs.
Nesenā Zinātnes tulkošanas medicīna pētījumā zinātnieki apraksta, kā asins-smadzeņu barjeras noārdīšanās var izraisīt smadzeņu iekaisumu un kognitīvos traucējumus novecojošām pelēm.
Starptautiskā komanda atklāja, ka asins-smadzeņu barjeras noārdīšanās aktivizē signālu proteīnu smadzeņu šūnās, ko sauc par astrocītiem.
Pēc tam pētnieki izstrādāja un pārbaudīja zāles, kas bloķēja signālproteīnu, kas saucas augšanas faktoru beta pārveidojošais nosaukums (TGF-beta).
Pēc ārstēšanas ar zālēm pelēm bija mazāk smadzeņu iekaisuma pazīmju un uzlabojās spēja apgūt jaunus uzdevumus, kas atbilda daudz jaunāku peles sniegumam.
"Mēs mēdzam domāt par novecojušām smadzenēm tāpat kā mēs domājam par neirodeģenerāciju: Vecums ir saistīts ar funkciju un atmirušo šūnu zaudēšanu," saka Kalifornijas Universitātes Berkeley universitātes vecākā pētījuma autore Daniela Kaufera.
"Bet mūsu jaunie dati stāsta atšķirīgu stāstu par to, kāpēc novecojušās smadzenes nedarbojas labi: tas ir šīs iekaisuma slodzes" miglas "dēļ," viņa piebilst.
Prof. Kaufers paskaidro, ka dažu dienu laikā pēc “iekaisuma miglas” atcelšanas novecojušās smadzenes sāk darboties vairāk kā jaunas smadzenes.
Atzinumiem vajadzētu palīdzēt zinātniekiem labāk izprast smadzeņu funkciju samazināšanos, kas saistīta ar iekaisumu, kas var pavadīt novecošanos, un tādiem apstākļiem kā demence.
Izmeklē iekaisuma miglu
Arvien vairāk pētījumu, tostarp attēlveidošanas pētījumi, ko veica pētījuma līdzautors Alons Frīdmans no Ben-Gurion Universitātes Negevā Izraēlā un Dalhousie universitātes Kanādā, liecina, ka asins-smadzeņu barjera ar vecumu kļūst mazāk efektīva.
Jo ātrāk kļūst asins-smadzeņu barjera, jo vieglāk vielām, kas izraisa iekaisumu, no asinsrites pāriet smadzeņu audos un bojā šūnas.
Kaufers un Frīdmans ir arī cita nesena autora līdzautori Zinātnes tulkošanas medicīna pētījums, kurā rūpīgāk tika aplūkota iekaisuma migla noplūdušos asins-smadzeņu barjeros.
Cilvēkiem ar Alcheimera slimību bieži var rasties epilepsijas gadījumi, taču viņi un viņu ārsti par tiem ne vienmēr zina.
Vecuma palielināšanās ir gan Alcheimera, gan epilepsijas riska faktors, un eksperimentālie un klīniskie dati atbalsta ideju par saikni starp abiem nosacījumiem.
Otrajā pētījumā komanda analizēja cilvēku ar Alcheimera slimību EEG nolasījumus un atrada EEG parakstu, ko viņi raksturo kā “paroksizmālus lēno viļņu notikumus (PSWE)”.
No EEG viņi redzēja, kā PSWE likme, šķiet, atbilst indivīdu kognitīvo traucējumu līmenim.
EEG cilvēkiem ar epilepsiju viņi atklāja, ka PSWE, kas radās starp krampjiem, atbilst noplūdušo asins-smadzeņu barjeras apgabaliem. Viņi atrada to pašu atbilstību vecām pelēm, pelēm ar noslieci uz Alcheimera slimību un žurkām ar ierosinātu epilepsiju.
TGF-beta un albumīns
Papildu testi jaunām žurkām atklāja, ka ir iespējams pasliktināt asins-smadzeņu barjeru, ievadot smadzenēs olbaltumvielu albumīnu. Tas noveda pie augstāka PSWE līmeņa.
Iepriekšējos pētījumos Frīdmans un Kaufers parādīja, ka pēc traumas albumīns var izplūst smadzenēs. Olbaltumviela pievienojas astrocītu TGF-beta receptoriem.
Saistoties ar astrocītu TGF-beta receptoriem, olbaltumviela izsauc iekaisuma notikumu ķēdi, kas bojā smadzeņu šūnas un ķēdes.
Bojājums palielina krampju iespējamību, izjaucot līdzsvaru starp neironu ierosmi un inhibīciju.
Komanda secina, ka atklājumi norāda uz noplūdušu smadzeņu-smadzeņu barjeru kā potenciālu nekonvulsīvu krampju cēloni cilvēkiem ar Alcheimera slimību. Tas var arī piedāvāt potenciālu ārstēšanas mērķi.
Biomarķieri traucējumiem asins-smadzeņu barjerās
Pētnieki ierosina, ka abi secinājumi piedāvā divus jaunus biomarķierus, kas varētu palīdzēt ārstiem identificēt personas, kurām varētu būt asins-smadzeņu barjeras problēma: viena izmanto MRI (kas var atklāt noplūdes barjeras), bet otra - EEG (kas var atklāt patoloģiskas smadzeņu ritmi).
Ir arī iespējas attīstīt zāles, kuras viņi izmantoja kā veidu, kā novērst noplūdušo asins-smadzeņu barjeru, lai palēninātu un varbūt pat novērstu dažas problēmas, ko tas var izraisīt.
"Tagad mums ir divi biomarķieri, kas precīzi norāda, kur izplūst asins-smadzeņu barjera, lai jūs varētu izvēlēties pacientus ārstēšanai un pieņemt lēmumus par to, cik ilgi jūs lietojat zāles."
Prof. Daniela Kaufer
Eksperti, kas komentē abus pētījumus, atzinīgi vērtē secinājumus, taču brīdina nepieļaut secinājumu, ka tie apraksta veidus, kā novērst demenci cilvēkiem.
"Kopumā," atzīmē Djego Gomess-Nikola, neirozinātņu asociētais profesors Sauthemptonas universitātē Apvienotajā Karalistē, "šie pētījumi papildina zināšanu kopumu, kas atbalsta iekaisuma ietekmi uz demenci, un sniedz daudzsološus mērķus turpmākajiem klīniskajiem pētījumiem. . ”
