Alzheimerova bolest: Stanice imunog sustava mozga mogu ponuditi novu metu liječenja
Jedno od obilježja Alzheimerove bolesti je nakupljanje tau proteina u mozgu. Nova studija na miševima sugerira da vrsta imunološke stanice mozga nazvana microglia pokreće oštećenja tkiva koja su povezana s tau nakupinama.
Skeniranje mozga ljudi oboljelih od Alzheimerove bolesti otkrilo je da oštećenje mozga koje prati zaborav i zbunjenost postaje vidljivo ubrzo nakon što se tau klupke počnu spajati u masu.
Nedavno Časopis za eksperimentalnu medicinu rad objašnjava kako mikroglije postaju aktivne kad se tau nakupine počnu stvarati.
Autori studije također su pokazali da je uklanjanje mikroglije uvelike smanjilo oštećenje povezano s tauom u mozgu miševa genetski modificiranih da razvijaju proteinske zapetljaje.
Sugeriraju da nalazi ukazuju na novi način odgađanja demencije koju oštećenje mozga povezano s tauom uzrokuje kod ljudi.
"Ako biste mogli na neki specifičan način usmjeriti mikrogliju i spriječiti ih da nanose štetu", kaže stariji autor studije David M. Holtzman, profesor neurologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Washington u St. Louisu, MO, "mislim da bi to moglo biti zaista važan, strateški, nov način za razvoj liječenja. "
Otrovni proteini i uništavanje moždanog tkiva
Alzheimerova bolest je stanje koje uništava moždano tkivo. Iako znanstvenici nisu sigurni kako točno nastaje ovaj uobičajeni oblik demencije, oni imaju dva glavna osumnjičenika: tau i protein beta-amiloid.
Obdukcijski dokazi otkrili su da se kod većine ljudi s godinama razvijaju plakovi beta-amiloida i tau. Međutim, čini se da ih ima puno više osoba s Alzheimerovom bolešću. Osim toga, ti se proteini teže nakupiti u predvidljivom obrascu koji započinje u memorijskim područjima mozga, a zatim se širi.
U zdravom mozgu, protein tau podržava funkciju neurona, koji su živčane stanice koje čine mozakov komunikacijski sustav. Protein stabilizira mikrotubule, koje su strukture koje pomažu neuronima u transportu molekula i hranjivih sastojaka.
Međutim, tau protein također se može ponašati nenormalno i skupljati se u otrovne nakupine koje ometaju i ubijaju neurone.
To se događa ne samo kod Alzheimerove bolesti, već i kod drugih progresivnih stanja mozga, poput kronične traumatične encefalopatije. To se stanje često događa kod boksača i nogometaša nakon ponovljenih ozljeda glave.
Nova studija odnosi se na ulogu mikroglije u procesu skupljanja tau. Microglia su imune stanice koje se nalaze u središnjem živčanom sustavu (CNS) i vode njegov rast, razvoj i funkciju.
Dvosjeklena uloga mikroglije
U prethodnim istraživanjima, prof. Holtzman i kolege već su otkrili vezu između mikroglije i taua koja se činila da štiti CNS: Otkrili su da imune stanice imaju sposobnost ograničenja stvaranja toksičnih oblika proteina.
Međutim, ono što su vidjeli natjeralo ih je i na sumnju da bi veza mogla biti dvostruka.
Činilo se da pokušaji mikroglije da eliminira tau zaplete u kasnijim fazama bolesti mogu naštetiti susjednim neuronima.
Dakle, tim je odlučio pobliže pogledati odnos mikroglia-tau koristeći genetski promijenjene miševe koji proizvode ljudsku tau koja se lako stvara u nakupinama.
Ti se miševi obično razvijaju u zamku u dobi od 6 mjeseci i pokazuju simptome oštećenja mozga oko 9 mjeseci.
Neki od miševa također su nosili varijantu ljudskog APOE gen koji povećava rizik od obolijevanja od Alzheimerove bolesti za 12 puta. Tim je prethodno otkrio da je ova varijanta, tzv APOE4, uvelike povećava toksičnost tau na neuronima.
Kad su miševi navršili 6 mjeseci, istraživači su ih malo odvojili i nadopunjavali su prehranu sljedeća 3 mjeseca spojem koji smanjuje mikrogliju u mozgu. Ostalima su dali placebo kako bi mogli usporediti učinke.
Prisutnost mikroglije vitalne za oštećenje mozga?
Kad su miševi navršili 9,5 mjeseci starosti, istražitelji su pregledali i usporedili svoj mozak. Otkrili su da prisutnost mikroglije značajno utječe na skupljanje mozga.
Miševi sa zapetljanim tau i visok rizik APOE4 gen koji nije dobio dodatak za iscrpljivanje mikroglije pokazao je ozbiljno skupljanje mozga.
Ovaj rezultat sugerira da mikroglija mora biti prisutna da bi došlo do oštećenja mozga.
Suprotno tome, odsutnost mikroglije kao rezultat uzimanja dodatka dovela je do toga da se jedva smanji mozak kod miševa sklonih zapetljavanju. APOE4 gen rizika.
Uz to, mozak im je izgledao zdrav i pokazivao je malo dokaza o toksičnoj tau.
Tim je također otkrio da su miševi skloni zapetljavanju izbrisani APOE gen je imao malo skupljanja mozga i pokazivao je nekoliko znakova toksične tau.
Daljnji eksperimenti su to otkrili APOE čini se da pokreće mikrogliju. Jednom kada su aktivni na ovaj način, mikroglija tada pokreće razvoj otrovnih tau tangunova koji uništavaju moždano tkivo, sugeriraju istraživači.
'Microglia pokreće neurodegeneraciju'
"Microglia pokreće neurodegeneraciju", kaže autor prvog istraživanja, dr. Yang Shi, postdoktorski istraživač u laboratoriju prof. Holtzmana, "vjerojatno neuronskom smrću izazvanom upalom."
"Ali čak i ako je to slučaj, ako nemate mikrogliju ili imate mikrogliju, ali oni se ne mogu aktivirati, štetni oblici taua ne napreduju u poodmakloj fazi i nemate neuroloških oštećenja," dodaje ona.
Ovi rezultati sugeriraju da mikroglija ima ključnu ulogu u neurodegeneraciji i mogla bi biti korisna meta u liječenju Alzheimerove bolesti i drugih neurodegenerativnih stanja.
Iako spoj koji je tim koristio za smanjenje mikroglije u mozgu miševa ne bi bio prikladan za upotrebu kod ljudi, mogao bi poslužiti kao polazna točka za razvoj lijekova.
Izazov će biti pronaći način ciljanja mikroglija u trenutku kada oni počinju favorizirati bolest, a ne zdravlje.
"Kad bismo mogli pronaći lijek koji specifično deaktivira mikrogliju samo na početku faze neurodegeneracije bolesti, apsolutno bi bilo vrijedno procijeniti kod ljudi."
Prof. David M. Holtzman
