Відновлення негерметичного гематоенцефалічного бар’єру може омолодити роботу мозку
Нове дослідження на мишах ставить під сумнів ідею, що "ви не можете навчити стару собаку новим трюкам". Відповідь може полягати у збереженні гематоенцефалічного бар’єру, який з віком, як правило, стає негерметичним.
Гематоенцефалічний бар’єр - це складний набір характеристик судин, які допомагають захистити мозок від потенційно шкідливих речовин у крові.
У недавньому Наука поступальної медицини Вчені досліджують, як розпад гематоенцефалічного бар'єру може спричинити запалення мозку та когнітивні порушення у старіючих мишей.
Міжнародна команда виявила, що розпад гематоенцефалічного бар'єру активує сигнальний білок у клітинах мозку, який називається астроцитами.
Потім дослідники розробили та випробували препарат, який блокує сигнальний білок, який називається трансформуючим фактором росту-бета (TGF-бета).
Після лікування препаратом миші демонстрували менше ознак запалення головного мозку та покращували здатність вивчати нові завдання, які відповідали результатам роботи набагато молодших мишей.
"Ми схильні думати про літній мозок так само, як ми думаємо про нейродегенерацію: вік передбачає втрату функції та мертвих клітин", - говорить Даніела Кауфер, професор інтегральної біології з Каліфорнійського університету в Берклі.
"Але наші нові дані розповідають іншу історію про те, чому літній мозок погано функціонує: це через цей" туман "запального навантаження", - додає вона.
Професор Кауфер пояснює, що протягом декількох днів після скасування "запального туману" старий мозок починає функціонувати більше як молодий мозок.
Отримані дані повинні допомогти вченим краще зрозуміти зниження функцій мозку, пов’язане із запаленням, яке може супроводжувати старіння, та такі стани, як деменція.
Дослідження запального туману
Зростаючий обсяг досліджень, включаючи дослідження візуалізації одного зі старших авторів дослідження Алона Фрідмана з Університету Бен-Гуріона в Негеві в Ізраїлі та Університету Далхоузі в Канаді, показує, що гематоенцефалічний бар'єр стає менш ефективним з віком.
Чим більш герметичним стає гематоенцефалічний бар’єр, тим легше речовинам, які спричиняють перехід запалення, з кровотоку в тканини мозку і пошкоджує клітини.
Кауфер і Фрідман також є співавторами іншого недавнього журналу Наука поступальної медицини дослідження, яке детальніше вивчило запальний туман у негерметичних гематоенцефалічних бар’єрах.
Люди з хворобою Альцгеймера можуть часто стикатися з епілептичними явищами, але вони та їхні лікарі не обов’язково про них знають.
Зростання віку є фактором ризику як для хвороби Альцгеймера, так і для епілепсії, а експериментальні та клінічні дані підтверджують ідею зв’язку між цими станами.
У другому дослідженні команда проаналізувала показники ЕЕГ у людей із хворобою Альцгеймера і знайшла ЕЕГ-підпис для того, що вони описують як „пароксизмальні повільно-хвильові події (PSWE)”.
З ЕЕГ вони побачили, як швидкість PSWE, здавалося б, відповідала рівню когнітивних порушень людей.
На ЕЕГ людей, які страждають на епілепсію, вони виявили, що PSWE, що виникали між судомами, відповідали областям негерметичного гематоенцефалічного бар'єру. Вони виявили однакову відповідність у літніх мишей, мишей, схильних до хвороби Альцгеймера, та щурів з індукованою епілепсією.
TGF-бета та альбумін
Додаткові тести на молодих щурах показали, що можна погіршити гематоенцефалічний бар’єр шляхом введення білка альбуміну в мозок. Це призвело до вищого рівня PSWE.
У попередніх дослідженнях Фрідман та Кауфер показали, що альбумін може просочуватися в мозок після травми. Білок приєднується до TGF-бета-рецептора астроцитів.
Зв’язуючись з TGF-бета-рецепторами астроцитів, білок запускає ланцюг запальних подій, які пошкоджують клітини мозку та схеми.
Пошкодження збільшує ймовірність судом, порушуючи баланс між збудженням та гальмуванням нейронів.
Група приходить до висновку, що висновки вказують на негерметичний гематоенцефалічний бар’єр як потенційну причину несудомних нападів у людей з хворобою Альцгеймера. Він також може запропонувати потенційну ціль лікування.
Біомаркери для порушення гематоенцефалічних бар’єрів
Дослідники припускають, що два набори результатів пропонують два нові біомаркери, які можуть допомогти лікарям виявити осіб, які можуть мати проблеми з гематоенцефалічним бар'єром: один за допомогою МРТ (який може виявити бар'єри, що протікають), а інший за допомогою ЕЕГ (який може виявити аномальні мозкові ритми).
Існує також можливість розробити препарат, який вони використовували як спосіб відновлення негерметичного гематоенцефалічного бар’єру, щоб уповільнити і, можливо, навіть змінити деякі проблеми, які він може спричинити.
"Зараз у нас є два біомаркери, які точно повідомляють, куди протікає гематоенцефалічний бар’єр, тому ви можете відбирати пацієнтів для лікування та приймати рішення про те, як довго ви даєте препарат".
Професор Даніела Кауфер
Експерти, коментуючи ці два дослідження, загалом вітають висновки, але застерігають від поспішних висновків, що вони описують способи зворотного розвитку деменції у людей.
«Загалом, - зазначає Дієго Гомес-Нікола, доцент кафедри неврології з Університету Саутгемптона, Сполучене Королівство, - ці дослідження поповнюють сукупність знань, що підтверджують вплив запалення на деменцію, і забезпечують перспективні цілі для майбутніх клінічних досліджень . "
