Як „імунна пам’ять” мозку може призвести до хвороби Альцгеймера
Нове дослідження показує, що мікроглії, які є імунними клітинами центральної нервової системи, можуть "запам'ятати" запалення. Ця “пам’ять” впливає на те, як клітини реагують на нові подразники та справляються з токсичним нальотом у мозку, маркером хвороби Альцгеймера.
Мікроглія, яку іноді називають клітинами «поглинача», «є первинними імунними клітинами центральної нервової системи».
Як ключовий фактор імунітету мозку, мікроглії направляються до місця зараження або пошкодження, де вони борються з токсичними агентами або патогенами і позбавляються від марних клітин.
Однак, як відомо, ці клітини також відіграють негативну роль при нейродегенеративних розладах, таких як хвороба Альцгеймера, хвороба Паркінсона, ішемічний інсульт та черепно-мозкові травми.
Наприклад, недавнє дослідження показало, що коли мікроглії надмірно активні, вони поглинають токсичні бляшки разом із синапсами, що, ймовірно, призводить до нейродегенерації, яка спостерігається при хворобі Альцгеймера.
Крім того, мікроглія виживає дуже довго, при цьому деякі клітини зберігаються понад 2 десятиліття.
Також "[s] також показали, що інфекційні захворювання та запалення, перенесені протягом життя, можуть впливати на тяжкість хвороби Альцгеймера набагато пізніше в житті", - пояснює провідний дослідник Йонас Негер, експериментальний дослідник нейроімунології з Німецького центру нейродегенеративних захворювань у Тюбінгені .
Разом ці спостереження змусили Нехер замислитися, "чи може імунологічна пам’ять у цих довгоживучих мікрогліях повідомляти про цей ризик [хвороби Альцгеймера]".
Щоб відповісти на це питання, команда дослідила імунну відповідь цих клітин мозку у мишей. Висновки були опубліковані в журналі Природа.
«Навчені» проти «толерантні» імунні клітини
Нехер та його колеги кілька разів викликали запалення у мишей і вивчали вплив, який він чинив на їх мікроглію. Дослідники викликали два різні стани в клітинах, що поглинають мозок: "тренування" і "толерантність".
Наприклад, перший запальний стимул, який дослідники застосували, «навчив» імунні клітини сильніше реагувати на другий запальний стимул. Але до четвертого подразника клітини стали толерантними до запалення і майже не реагували взагалі.
Таким чином, стало очевидним, що мікроглія може «запам'ятати» попереднє запалення.
Потім вчені хотіли дізнатися, яку роль відіграє ця пам’ять у тому, як мікроглія реагує на накопичення амілоїдного нальоту в мозку, що є характерною ознакою хвороби Альцгеймера. Отже, вони дослідили активність мікроглії у мишей, які мали подібну до Альцгеймера патологію.
Негер та команда виявили, що навчені імунні клітини загострювали хворобу в довгостроковій перспективі. Через кілька місяців після першого запального подразника мікроглія стимулювала вироблення токсичних бляшок. Толерантна мікроглія, навпаки, зменшує утворення нальоту.
"Наші результати визначають імунну пам'ять у мозку як важливий модифікатор невропатології", - пояснюють дослідники.
Запалення може перепрограмувати мозок
Крім того, дослідники хотіли дізнатися, чи залишила ця імунна пам’ять епігенетичний слід - тобто, чи пам’ять про запалення спричинить хімічні зміни ДНК клітин.
ДНК-аналіз показав, що через кілька місяців після першого запального стимулу як у «навчених» клітин, так і в «толерантних» відбувалися епігенетичні зміни, які активували одні гени, а інші відключали.
Такі епігенетичні зміни впливали на здатність мікроглії очищати токсичні бляшки в мозку.
"Цілком можливо, що у людей запальні захворювання, які розвиваються в основному поза мозку, можуть викликати епігенетичне перепрограмування всередині мозку", - припускає Негер.
Якщо це правда, це пояснює, чому запальні захворювання, такі як артрит - та захворювання, які, як пропонується, є запальними, такі як діабет - підвищують ризик хвороби Альцгеймера.
Далі дослідники планують вивчити, чи однаково змінюються мікроглі в організмі людини. Якщо вони є, це може відкрити двері для інноваційних методів лікування.
