Болест на Алцхаймер: Мозъчните имунни клетки могат да предложат нова цел за лечение
Една отличителна черта на болестта на Алцхаймер е натрупването на заплитания тау протеин в мозъка. Сега, ново проучване върху мишки предполага, че тип мозъчна имунна клетка, наречена микроглия, води до увреждане на тъканите, което е свързано с натрупването на тау.
Сканирането на мозъка на хора с болестта на Алцхаймер разкрива, че мозъчното увреждане, което придружава забрава и объркване, става видимо скоро след като тау заплитанията започват да се сливат в маса.
Скорошно Списание за експериментална медицина хартията обяснява как микроглията се активира, когато започват да се образуват тау бучки.
Авторите на изследването също така показаха, че премахването на микроглията значително намалява свързаните с тау увреждания в мозъка на мишки, генетично модифицирани, за да развият протеинови заплитания.
Те предполагат, че констатациите сочат към нов начин за забавяне на деменцията, причинена от тау-уврежданията на мозъка при хората.
„Ако можете да се насочите към микроглията по някакъв специфичен начин и да ги предотвратите да причинят щети“, казва старшият автор на изследването Дейвид М. Холцман, професор по неврология в Медицинското училище във Вашингтон в Сейнт Луис, Мисури, „мисля, че да бъде наистина важен, стратегически, нов начин за разработване на лечение. "
Токсичен протеин и разрушаване на мозъчната тъкан
Алцхаймер е състояние, което разрушава мозъчната тъкан. Въпреки че учените не са сигурни как точно възниква тази често срещана форма на деменция, те имат двама заподозрени в полезрението си: тау и бета-амилоиден протеин.
Данните от аутопсията разкриват, че повечето хора развиват плаки с бета-амилоидни и тау-уплътнения с възрастта. Обаче тези с болестта на Алцхаймер изглежда имат много повече от тях. В допълнение, тези протеини са склонни да се натрупват по предсказуем модел, който започва в областите на паметта на мозъка и след това се разпространява.
В здравия мозък тау протеинът поддържа функцията на невроните, които са нервните клетки, изграждащи мозъчната комуникационна система. Протеинът стабилизира микротубулите, които са структури, които помагат на невроните да транспортират молекули и хранителни вещества.
Въпреки това, тау протеинът може също да се държи необичайно и да се събира в токсични бучки, които разрушават и убиват невроните.
Това се случва не само при Алцхаймер, но и при други прогресиращи мозъчни състояния като хронична травматична енцефалопатия. Това е състояние, което често се случва при боксьори и футболисти след повтарящи се наранявания на главата.
Новото проучване се отнася до ролята на микроглията в процеса на натрупване на тау. Микроглията са имунни клетки, които се намират в централната нервна система (ЦНС) и ръководят нейния растеж, развитие и функция.
Двойната роля на микроглията
В предишни изследвания проф. Холцман и колеги вече са разкрили връзка между микроглията и тау, която изглежда е защитила ЦНС: Те откриха, че имунните клетки имат способността да ограничават образуването на токсични форми на протеина.
Обаче това, което видяха, също ги накара да подозират, че връзката може да бъде двойна.
Изглежда, че опитите на микроглията да елиминира тау заплитанията в по-късните стадии на заболяването могат да навредят на съседните неврони.
И така, екипът реши да разгледа по-отблизо връзката микроглия-тау, използвайки генетично променени мишки, които произвеждат човешко тау, което лесно се формира в бучки.
Тези мишки обикновено развиват тау заплитания на възраст от 6 месеца и показват симптоми на мозъчно увреждане около 9 месеца.
Някои от мишките също носеха вариант на човека АПОЕ ген, който увеличава риска от развитие на болестта на Алцхаймер с 12 пъти. Преди това екипът установи, че този вариант, т.нар APOE4, значително увеличава токсичността на тау върху невроните.
Когато мишките достигат 6-месечна възраст, изследователите отделят малко настрана и допълват диетата си за още 3 месеца със съединение, което намалява микроглията в мозъка. Дадоха на останалите плацебо, за да могат да сравнят ефектите.
Наличие на микроглия, жизненоважна за увреждане на мозъка?
Когато мишките навършат 9,5-месечна възраст, изследователите изследват и сравняват мозъка си. Те откриха, че наличието на микроглия има значително значение за свиването на мозъка.
Мишки с тау заплитания и високия риск APOE4 ген, който не е получил добавка за изчерпване на микроглията, показва силно свиване на мозъка.
Този резултат предполага, че трябва да присъства микроглия, за да възникне мозъчно увреждане.
За разлика от това, отсъствието на микроглия в резултат на приема на добавката доведе до почти никакво свиване на мозъка при заплетени мишки с APOE4 рисков ген.
Освен това мозъкът им изглеждаше здрав и показваше малко доказателства за токсичен тау.
Екипът също така установи, че склонени към заплитане мишки с изтрити АПОЕ генът има малко свиване на мозъка и показва малко признаци на токсична тау.
По-нататъшни експерименти разкриха това АПОЕ изглежда задейства микроглията. След като са активни по този начин, микроглията след това стимулира развитието на токсичните заплитания тау, които разрушават мозъчната тъкан, предполагат изследователите.
‘Microglia задвижва невродегенерацията’
„Microglia задвижва невродегенерацията“, казва авторът на първото изследване Ян Ши, доктор по медицина, постдокторант в лабораторията на проф. Холцман, „вероятно чрез причинена от възпаление невронална смърт“.
„Но дори и да е така, ако нямате микроглия или имате микроглия, но те не могат да бъдат активирани, вредните форми на тау не преминават в напреднал стадий и не получавате неврологични увреждания“ добавя тя.
Тези резултати предполагат, че микроглията играе ключова роля в невродегенерацията и може да бъде полезна цел при лечението на болестта на Алцхаймер и други невродегенеративни състояния.
Въпреки че съединението, използвано от екипа за намаляване на микроглията в мозъка на мишките, не би било подходящо за употреба при хора, то може да послужи като отправна точка за разработване на лекарства.
Предизвикателството ще бъде да се намери начин да се насочи микроглията в точката, в която те започват да благоприятстват болестта, а не здравето.
„Ако можехме да намерим лекарство, което специално деактивира микроглията в самото начало на фазата на невродегенерация на заболяването, абсолютно си струва да бъде оценено при хората.“
Проф. Дейвид М. Холцман
