Oprava netěsné hematoencefalické bariéry může omlazení funkce mozku
Nový výzkum na myších zpochybňuje myšlenku, že „starého psa nemůžete naučit novým trikům“. Odpověď může spočívat v zachování hematoencefalické bariéry, která má s věkem sklon k prosakování.
Hematoencefalická bariéra je komplexní soubor charakteristik krevních cév, které pomáhají chránit mozek před potenciálně škodlivými látkami v krevním řečišti.
V nedávné době Science Translational Medicine Vědci popisují, jak rozpad hematoencefalické bariéry může u stárnoucích myší vyvolat zánět mozku a kognitivní poruchy.
Mezinárodní tým zjistil, že rozpad hematoencefalické bariéry aktivuje signální protein v mozkových buňkách nazývaný astrocyty.
Vědci poté vyvinuli a testovali lék, který blokoval signální protein, který se nazývá název transformující růstový faktor-beta (TGF-beta).
Po léčbě tímto lékem myši vykazovaly méně známek zánětu mozku a zlepšenou schopnost učit se novým úkolům, které odpovídaly výkonnosti mnohem mladších myší.
"Máme sklon přemýšlet o věku mozku stejným způsobem, jako o neurodegeneraci: věk zahrnuje ztrátu funkce a mrtvé buňky," říká spoluautorka studie Daniela Kaufer, profesorka integrativní biologie na Kalifornské univerzitě v Berkeley.
"Ale naše nová data vyprávějí jiný příběh o tom, proč starý mozek nefunguje dobře: je to kvůli této" mlze "zánětlivé zátěže," dodává.
Prof. Kaufer vysvětluje, že během několika dní po zrušení „zánětlivé mlhy“ začne starý mozek fungovat spíše jako mladý mozek.
Zjištění by měla vědcům pomoci lépe pochopit pokles mozkových funkcí zahrnujících zánět, který může doprovázet stárnutí a podmínky, jako je demence.
Vyšetřování zánětlivé mlhy
Rostoucí počet výzkumů - včetně zobrazovacích studií od spoluautora studie Alona Friedmana z Ben-Gurionovy univerzity v Negevu v Izraeli a Dalhousie University v Kanadě - ukazuje, že hematoencefalická bariéra je s věkem méně účinná.
Čím netěsnější je hematoencefalická bariéra, tím snáze látky, které způsobují přechod zánětu z krve do mozkové tkáně a poškození buněk, jsou jednodušší.
Kaufer a Friedman jsou také spoluzakladateli jiné nedávné práce Science Translational Medicine studie, která se podrobněji zabývala zánětlivou mlhou v prosakujících hematoencefalických bariérách.
Lidé s Alzheimerovou chorobou mohou často zažít epileptické příhody, ale oni ani jejich lékaři o nich nemusí nutně vědět.
Postupující věk je rizikovým faktorem jak pro Alzheimerovu chorobu, tak pro epilepsii. Experimentální a klinická data podporují myšlenku vazby mezi těmito dvěma stavy.
Pro druhou studii tým analyzoval hodnoty EEG od lidí s Alzheimerovou chorobou a našel podpis EEG pro to, co označují jako „paroxysmální pomalé vlny (PSWE)“.
Z EEG viděli, jak se zdá, že míra PSWE odpovídá úrovni kognitivního poškození jednotlivců.
U EEG lidí s epilepsií zjistili, že PSWE, ke kterým došlo mezi záchvaty, odpovídaly oblastem děravé hematoencefalické bariéry. Stejnou shodu našli u starších myší, myší náchylných k Alzheimerově chorobě a potkanů s indukovanou epilepsií.
TGF-beta a albumin
Další testy na mladých potkanech odhalily, že je možné narušit hematoencefalickou bariéru zavedením proteinového albuminu do mozku. To vedlo k vyšší míře PSWE.
V dřívějším výzkumu Friedman a Kaufer prokázali, že albumin může po traumatu unikat do mozku. Protein se váže na TGF-beta receptor astrocytů.
Vazbou na TGF-beta receptory astrocytů spustí protein řetězec zánětlivých událostí, které poškozují mozkové buňky a obvody.
Poškození zvyšuje pravděpodobnost záchvatů narušením rovnováhy mezi excitací a inhibicí neuronů.
Tým dospěl k závěru, že zjištění poukazují na netěsnou hematoencefalickou bariéru jako potenciální příčinu nekonvulzivních záchvatů u lidí s Alzheimerovou chorobou. Může také nabídnout potenciální léčebný cíl.
Biomarkery pro narušené hematoencefalické bariéry
Vědci naznačují, že dvě sady nálezů nabízejí dva nové biomarkery, které by lékařům mohly pomoci identifikovat jedince, kteří by mohli mít problém s hematoencefalickou bariérou: jeden pomocí MRI (který dokáže detekovat netěsné bariéry) a druhý pomocí EEG (který dokáže detekovat abnormální mozkové rytmy).
Existuje také prostor pro vývoj léku, který používali jako způsob, jak opravit netěsnou hematoencefalickou bariéru, aby zpomalil a možná i zvrátil některé problémy, které může způsobit.
"Nyní máme dva biomarkery, které vám přesně řeknou, kam prosakuje hematoencefalická bariéra, takže můžete vybírat pacienty k léčbě a rozhodovat o tom, jak dlouho drogu podáváte."
Prof. Daniela Kaufer
Odborníci komentující tyto dvě studie obecně tato zjištění vítají, varují však před skokem k závěru, že popisují způsoby, jak zvrátit demenci u lidí.
„Celkově,“ poznamenává Diego Gomez-Nicola, docent neurovědy na University of Southampton ve Velké Británii, „tyto studie doplňují znalosti podporující dopad zánětu na demenci a poskytují slibné cíle pro budoucí klinické studie . “
