Хвороба Альцгеймера: Імунні клітини мозку можуть запропонувати нову ціль лікування
Однією з відмітних ознак хвороби Альцгеймера є накопичення клубків тау-білка в мозку. Зараз, у новому дослідженні на мишах, передбачається, що тип імунної клітини мозку, який називається мікроглія, керує пошкодженням тканин, пов’язаним із злипанням тау.
Сканування мозку людей із хворобою Альцгеймера показало, що пошкодження мозку, що супроводжують забудькуватість і розгубленість, стають помітними незабаром після того, як тау-клубки починають зливатися в масу.
Нещодавно Журнал експериментальної медицини стаття пояснює, як мікроглі стають активними, коли починають утворюватися грудочки тау.
Автори дослідження також показали, що усунення мікроглії значно зменшило пошкодження, пов'язані з тау, в мозку мишей, генетично модифікованих для розвитку білкових клубків.
Вони припускають, що висновки вказують на новий спосіб затримки деменції, що викликає тау-пошкодження мозку у людей.
«Якби ви могли націлити мікроглію якимось конкретним чином і запобігти їх заподіянню шкоди, - говорить старший автор дослідження Девід М. Хольцман, професор неврології з Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, штат Міссурі, - я думаю бути дійсно важливим, стратегічним, новим способом розробки лікування ".
Токсичний білок і руйнування мозкової тканини
Альцгеймер - це стан, який руйнує мозкову тканину. Хоча вчені не впевнені, як саме виникає ця поширена форма деменції, у їхніх очах є два підозрювані: тау та білок бета-амілоїд.
Докази розтину виявили, що у більшості людей з віком виникають бляшки бета-амілоїдів та тау-клубків. Однак у хворих на хворобу Альцгеймера їх набагато більше. Крім того, ці білки, як правило, накопичуються за передбачуваною схемою, яка починається в областях пам'яті мозку, а потім поширюється.
У здоровому мозку білок тау підтримує функцію нейронів, які є нервовими клітинами, що складають систему зв'язку мозку. Білок стабілізує мікротрубочки, які є структурами, що допомагають нейронам транспортувати молекули та поживні речовини.
Однак білок тау може також поводитися ненормально і накопичуватися в токсичних скупченнях, які руйнують і вбивають нейрони.
Це трапляється не тільки при хворобі Альцгеймера, а й при інших прогресуючих станах мозку, таких як хронічна травматична енцефалопатія. Це стан, який часто трапляється у боксерів та футболістів після повторних травм голови.
Нове дослідження стосується ролі мікроглії в процесі злипання тау. Мікроглія - це імунні клітини, які мешкають у центральній нервовій системі (ЦНС) і керують її ростом, розвитком та функціонуванням.
Двобічна роль мікроглії
У попередніх дослідженнях професор Хольцман та його колеги вже виявили взаємозв'язок між мікроглією та тау, яка, як видається, захищає ЦНС: вони виявили, що імунні клітини здатні обмежувати утворення токсичних форм білка.
Однак побачене також змусило їх підозрювати, що стосунки можуть бути подвійними.
Здавалося, що спроби мікроглії усунути тау-клубки на пізніх стадіях захворювання можуть завдати шкоди сусіднім нейронам.
Тож команда вирішила детальніше розглянути взаємозв'язок мікроглія-тау, використовуючи генетично змінених мишей, які виробляють людську тау, яка легко утворюється в грудочки.
У цих мишей зазвичай виникають тау-сплутування у віці 6 місяців і прояви симптомів пошкодження мозку приблизно в 9 місяців.
Деякі з мишей також несли варіант людини АПОЕ ген, який в 12 разів збільшує ризик розвитку хвороби Альцгеймера. Команда раніше виявила, що цей варіант називається APOE4, значно підвищує токсичність тау на нейрони.
Коли миші досягли 6-місячного віку, дослідники відвели трохи і доповнили свій раціон ще 3 місяці сполукою, яка зменшує мікроглію в мозку. Решті вони дали плацебо, щоб вони могли порівняти ефекти.
Наявність мікроглії, життєво важливої для пошкодження мозку?
Коли миші досягли 9,5-місячного віку, слідчі дослідили і порівняли свій мозок. Вони виявили, що наявність мікроглії суттєво впливає на зменшення мозку.
Миші з путаницями тау та високий ризик APOE4 ген, який не отримував добавок, що виснажують мікроглію, продемонстрував сильну усадку мозку.
Цей результат припустив, що мікроглія повинна бути присутнім для виникнення пошкодження мозку.
На відміну від цього, відсутність мікроглії в результаті прийому добавки призвело до того, що у мишей, схильних до сплутування APOE4 ген ризику.
Крім того, їхній мозок виглядав здоровим і не мав доказів токсичного тау.
Команда також виявила, що схильні до клубок миші з видаленими АПОЕ ген мало скорочував мозок і мав мало ознак токсичного тау.
Подальші експерименти показали, що АПОЕ здається, запускає мікроглію. Як тільки вони активуються таким чином, мікроглія стимулює розвиток токсичних клубків тау, які руйнують мозкову тканину, вважають дослідники.
«Мікроглія стимулює нейродегенерацію»
«Мікроглія стимулює нейродегенерацію, - говорить автор першого дослідження Ян Ши, доктор філософії, докторант у лабораторії професора Гольцмана, - ймовірно, через смерть нейронів, спричинену запаленням».
"Але навіть якщо це так, якщо у вас немає мікроглії, або у вас є мікроглія, але їх неможливо активувати, шкідливі форми тау не переходять у просунуту стадію, і ви не отримуєте неврологічних пошкоджень" - додає вона.
Ці результати свідчать про те, що мікроглія відіграє ключову роль у нейродегенерації і може бути корисною мішенню при лікуванні хвороби Альцгеймера та інших нейродегенеративних станів.
Хоча сполука, яку команда використовувала для зменшення мікроглії в мозку мишей, не була б придатною для використання у людей, вона могла б послужити відправною точкою для розробки ліків.
Завдання полягатиме в тому, щоб знайти спосіб націлити мікроглію в той момент, коли вони починають надавати перевагу хворобам, а не здоров’ю.
"Якби ми змогли знайти препарат, який спеціально дезактивує мікроглію, на початку фази нейродегенерації хвороби, це було б цілком варто оцінити у людей".
Професор Девід М. Гольцман
