Ako môže „imunitná pamäť“ mozgu viesť k Alzheimerovej chorobe
Nová štúdia ukazuje, že mikroglie, ktoré sú imunitnými bunkami centrálneho nervového systému, si môžu „pamätať“ zápal. Táto „pamäť“ ovplyvňuje, ako bunky reagujú na nové podnety a ako sa vysporiadajú s toxickým povlakom v mozgu, ktorý je markerom Alzheimerovej choroby.
Mikroglie, niekedy označované ako „zachytávajúce“ bunky, „sú primárnymi imunitnými bunkami centrálneho nervového systému.“
Ako kľúčový hráč v imunite mozgu sú mikroglie odosielané na miesto infekcie alebo poranenia, kde bojujú s toxickými látkami alebo patogénmi a zbavujú sa nepotrebných buniek.
Je však tiež známe, že tieto bunky majú negatívnu úlohu pri neurodegeneratívnych poruchách, ako sú Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, ischemická mozgová príhoda a traumatické poranenia mozgu.
Napríklad nedávna štúdia ukázala, že keď sú mikroglie nadmerne aktívne, pohlcujú toxické plaky spolu so synapsiami, čo pravdepodobne vedie k neurodegenerácii pozorovanej u Alzheimerovej choroby.
Mikroglie navyše prežívajú veľmi dlho, pričom niektoré bunky vydržia viac ako 2 desaťročia.
„Štúdie tiež preukázali, že infekčné choroby a zápaly, ktoré utrpeli počas celého života, môžu ovplyvniť závažnosť Alzheimerovej choroby oveľa neskôr v živote,“ vysvetľuje vedúci výskumný pracovník Jonas Neher, experimentálny výskumník v oblasti neuroimunológie v Nemeckom centre pre neurodegeneratívne choroby v Tübingene. .
Tieto pozorovania spoločne viedli Nehera k otázke, „či by imunologická pamäť v týchto mikroorganizmoch s dlhou životnosťou mohla komunikovať toto [Alzheimerovo] riziko.“
Aby sme odpovedali na túto otázku, tím skúmal imunitnú odpoveď týchto mozgových buniek u myší. Zistenia boli zverejnené v časopise Príroda.
„Vyškolené“ vs. „tolerantné“ imunitné bunky
Neher a kolegovia niekoľkokrát spôsobili zápal u myší a študovali vplyv, ktorý mal na ich mikroglie. Vedci spustili v bunkách zachytávajúcich mozog dva odlišné stavy: „tréning“ a „tolerancia“.
Napríklad prvý zápalový stimul, ktorý vedci použili, „vycvičil“ imunitné bunky, aby silnejšie reagovali na druhý zápalový stimul. Ale štvrtým stimulom boli bunky tolerantné k zápalu a takmer vôbec nereagovali.
Ukázalo sa teda, že mikroglie si „pamätajú“ predchádzajúci zápal.
Vedci potom chceli vedieť, akú úlohu zohráva táto pamäť v tom, ako mikroglie reagujú na hromadenie amyloidového povlaku v mozgu, ktorý je charakteristickým znakom Alzheimerovej choroby. Skúmali teda aktivitu mikroglií u myší, ktoré mali Alzheimerovu chorobu podobnú patológiu.
Neher a tím zistili, že trénované imunitné bunky ochorenie z dlhodobého hľadiska zhoršili. Mesiace po prvom zápalovom stimule mikroglie podporili produkciu toxických plakov. Tolerantné mikroglie naopak znižovali tvorbu plakov.
„Naše výsledky identifikujú imunitnú pamäť v mozgu ako dôležitý modifikátor neuropatológie,“ vysvetľujú vedci.
Zápal môže preprogramovať mozog
Vedci ďalej chceli vedieť, či táto imunitná pamäť zanechala epigenetickú stopu - teda či by pamäť zápalu spôsobila chemické zmeny v bunkovej DNA.
Analýzy DNA odhalili, že mesiace po prvom zápalovom stimule mali „trénované“ bunky aj „tolerantné“ epigenetické zmeny, ktoré aktivovali niektoré gény a iné vypínali.
Takéto epigenetické zmeny ovplyvnili schopnosť mikroglií vyčistiť toxické plaky v mozgu.
"Je možné, že aj u ľudí môžu zápalové ochorenia, ktoré sa primárne vyvíjajú mimo mozgu, spustiť epigenetické preprogramovanie v mozgu," špekuluje Neher.
Ak je to pravda, mohlo by to vysvetliť, prečo zápalové ochorenia, ako je artritída - a choroby, o ktorých sa predpokladá, že sú zápalové, napríklad cukrovka - zvyšujú riziko Alzheimerovej choroby.
Vedci ďalej plánujú študovať, či sú mikroglie u ľudí zmenené rovnakým spôsobom. Ak sú, mohlo by to otvoriť dvere inovatívnym terapiám.
