Jak může „imunitní paměť“ mozku vést k Alzheimerově chorobě
Nová studie ukazuje, že mikroglie, které jsou imunitními buňkami centrálního nervového systému, si mohou „pamatovat“ zánět. Tato „paměť“ ovlivňuje, jak buňky reagují na nové podněty a zacházejí s toxickými plaky v mozku, což je marker Alzheimerovy choroby.
Mikroglie, někdy označované jako „mrchožroutové“ buňky, „jsou primárními imunitními buňkami centrálního nervového systému.“
Jako klíčový hráč v imunitě mozku jsou mikroglie odesílány na místo infekce nebo poranění, kde bojují s toxickými látkami nebo patogeny a zbavují se zbytečných buněk.
Je však také známo, že tyto buňky hrají negativní roli při neurodegenerativních poruchách, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, ischemická cévní mozková příhoda a traumatické poranění mozku.
Například nedávná studie ukázala, že když jsou mikroglie nadměrně aktivní, pohlcují toxické plaky spolu se synapsemi, což pravděpodobně vede k neurodegeneraci pozorované u Alzheimerovy choroby.
Mikroglie navíc přežívají velmi dlouho, přičemž některé buňky vydrží déle než 2 desetiletí.
Také „[studie] ukázaly, že infekční nemoci a záněty utrpěné během života mohou ovlivnit závažnost Alzheimerovy choroby mnohem později v životě,“ vysvětluje vedoucí výzkumný pracovník Jonas Neher, experimentální výzkumník neuroimunologie v Německém centru pro neurodegenerativní nemoci v Tübingenu .
Společně tato pozorování vedla Nehera k přemýšlení „zda může imunologická paměť v těchto dlouhověkých mikrogliích komunikovat toto [Alzheimerovo] riziko“.
Abychom odpověděli na tuto otázku, tým zkoumal imunitní odpověď těchto mozkových buněk u myší. Zjištění byla zveřejněna v časopise Příroda.
„Vyškolení“ vs. „tolerantní“ imunitní buňky
Neher a kolegové několikrát způsobili u myší zánět a zkoumali účinek, který měl na jejich mikroglie. Vědci spustili v mozkových buňkách dva odlišné stavy: „trénink“ a „tolerance“.
Například první zánětlivý stimul, který vědci použili, „vycvičil“ imunitní buňky, aby silněji reagovaly na druhý zánětlivý stimul. Čtvrtým podnětem však buňky začaly být tolerantní k zánětu a sotva vůbec reagovaly.
Ukázalo se tedy, že mikroglie si „pamatují“ předchozí zánět.
Vědci poté chtěli vědět, jakou roli tato paměť hraje v tom, jak mikroglie reagují na hromadění amyloidového plaku v mozku, což je charakteristický znak Alzheimerovy choroby. Zkoumali tedy aktivitu mikroglií u myší, které měly Alzheimerovu chorobu.
Neher a tým zjistili, že trénované imunitní buňky dlouhodobě zhoršily onemocnění. Měsíce po svém prvním zánětlivém stimulu mikroglie zvýšila produkci toxických plaků. Tolerantní mikroglie na druhé straně snížila tvorbu plaku.
"Naše výsledky identifikují imunitní paměť v mozku jako důležitý modifikátor neuropatologie," vysvětlují vědci.
Zánět může přeprogramovat mozek
Vědci dále chtěli vědět, zda tato imunitní paměť zanechala epigenetickou stopu - to znamená, jestli by paměť zánětu způsobila chemické změny DNA buněk.
Analýzy DNA odhalily, že měsíce po prvním zánětlivém stimulu měly jak „trénované“ buňky, tak „tolerantní“ epigenetické změny, které aktivovaly některé geny a jiné vypnuly.
Tyto epigenetické změny ovlivnily schopnost mikroglií odstraňovat toxické plaky v mozku.
"Je možné, že i u lidí mohou zánětlivá onemocnění, která se primárně vyvíjejí mimo mozek, vyvolat epigenetické přeprogramování uvnitř mozku," spekuluje Neher.
Pokud je to pravda, vysvětlovalo by to, proč zánětlivá onemocnění, jako je artritida - a onemocnění, u nichž se navrhuje zánětlivé, jako je cukrovka - zvyšují riziko Alzheimerovy choroby.
Dále vědci plánují studovat, zda se mikroglie u lidí mění stejným způsobem. Pokud ano, mohlo by to otevřít dveře inovativním terapiím.
