Kuidas aju "immuunmälu" võib viia Alzheimeri tõveni
Uus uuring näitab, et mikroglia, mis on kesknärvisüsteemi immuunrakud, suudab põletikku "mäletada". See "mälu" mõjutab seda, kuidas rakud reageerivad uutele stiimulitele ja kuidas toime tulla aju toksilise naastuga, mis on Alzheimeri tõve marker.
Microglia, mida mõnikord nimetatakse ka "puhastavateks" rakkudeks, "on kesknärvisüsteemi primaarsed immuunrakud".
Aju immuunsuse võtmetegijana suunatakse mikroglia nakkuse või vigastuse kohale, kus nad võitlevad mürgiste mõjurite või patogeenidega ning vabanevad kasututest rakkudest.
Kuid neil rakkudel on teadaolevalt negatiivne roll ka neurodegeneratiivsete häirete korral, nagu Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi, isheemiline insult ja traumaatilised ajukahjustused.
Näiteks näitas hiljutine uuring, et kui mikroglia on üliaktiivne, neelavad nad mürgiseid naaste koos sünapsidega, mis viib arvatavasti Alzheimeri tõvega täheldatud neurodegeneratsioonini.
Lisaks elavad mikrogliad väga kaua, mõned rakud kestavad üle 2 aastakümne.
Samuti on uuringud näidanud, et elu jooksul kannatavad nakkushaigused ja põletikud võivad mõjutada Alzheimeri tõve raskust palju hilisemas elus, ”selgitab juhtivteadur Jonas Neher, eksperimentaalse neuroimmunoloogia uurija Tübingeni Saksa neurodegeneratiivsete haiguste keskusest. .
Need tähelepanekud panid Neheri üheskoos mõtlema, "kas nende pikaealiste mikroglia immunoloogiline mälu võib sellest [Alzheimeri tõvest] teatada?"
Sellele küsimusele vastamiseks uuris meeskond nende ajurakkude immuunvastust hiirtel. Tulemused avaldati ajakirjas Loodus.
‘Treenitud’ ja ‘tolerantsed’ immuunrakud
Neher ja tema kolleegid põhjustasid hiirtel mitu korda põletikku ja uurisid selle mõju nende mikrogliale. Teadlased vallandasid aju puhastavates rakkudes kaks erinevat seisundit: "treenimine" ja "tolerantsus".
Näiteks esimene põletikuline stiimul, mida teadlased rakendasid, "treenis" immuunrakke, et reageerida tugevamalt teisele põletikulisele stiimulile. Kuid neljandaks stiimuliks olid rakud muutunud põletiku suhtes tolerantseks ja reageerisid vaevu üldse.
Seega sai ilmseks, et mikroglia suudab varasemat põletikku "mäletada".
Seejärel tahtsid teadlased teada, millist rolli mängib see mälu selles, kuidas mikroglia reageerib aju amüloidnaastude kogunemisele, mis on Alzheimeri tõve tunnuseks. Niisiis uurisid nad mikroglia aktiivsust hiirtel, kellel oli Alzheimeri tõvega sarnane patoloogia.
Neher ja meeskond leidsid, et treenitud immuunrakud võimendavad seda haigust pikemas perspektiivis. Kuud pärast esimest põletikulist stiimulit suurendas mikroglia toksiliste naastude tootmist. Salliv mikroglia seevastu vähendas naastude moodustumist.
"Meie tulemused tuvastavad aju immuunmälu kui neuropatoloogia olulise modifitseerija," selgitavad teadlased.
Põletik võib aju ümber programmeerida
Lisaks soovisid teadlased teada, kas see immuunmälu jättis epigeneetilise jälje - st kui mälu põletikust põhjustaks rakkude DNA-s keemilisi muutusi.
DNA analüüsid näitasid, et kuud pärast esimest põletikulist stiimulit ilmnesid nii treenitud kui ka tolerantsetel rakkudel epigeneetilised muutused, mis aktiveerisid mõned geenid ja lülitasid teised välja.
Sellised epigeneetilised muutused mõjutasid mikroglia võimet mürgised naastud ajus puhastada.
"On võimalik, et ka inimestel võivad põletikulised haigused, mis arenevad peamiselt väljaspool aju, käivitada aju sees epigeneetilise ümberprogrammeerimise," spekuleerib Neher.
Kui see on tõsi, selgitaks see, miks sellised põletikulised haigused nagu artriit - ja haigused, mida on peetud põletikuliseks, nagu diabeet - tõstavad Alzheimeri tõve riski.
Järgmisena plaanivad teadlased uurida, kas mikroglia on inimestel samamoodi muutunud. Kui nad seda teevad, võib see avada ukse uuendusmeelsetele ravimeetoditele.
