Поразительно изменив давнюю научную веру, исследователи из кампуса клиники Майо во Флориде обнаружили, что воспаление в головном мозге не является триггером, который приводит к накоплению отложений амилоида и развитию болезни Альцгеймера.
Фактически, воспаление помогает очистить мозг от этих вредных амилоидных бляшек на ранних этапах развития заболевания, как показывают исследования на мышах, предрасположенных к этому заболеванию, говорят исследователи в онлайн-выпуске журнала FASEB.
"Это противоположно тому, во что верило большинство людей, изучающих болезнь Альцгеймера, включая нашу исследовательскую группу," говорит ведущий исследователь исследования Притам Дас, доктор философии.D., доцент кафедры неврологии. "И это также предполагает, что мы можем использовать преимущества собственных иммунных клеток мозга, направляя их на удаление амилоидных бляшек из мозга, тем самым защищая мозг от их вредного воздействия."
Исследование проверило широко распространенное мнение о том, что воспаление в головном мозге увеличивает производство и накопление токсичного белка, известного как бета-амилоид (Aβ). Скопления этого белка в головном мозге являются отличительным патологическим признаком болезни Альцгеймера.
"Считалось, что когда иммунные клетки мозга, микроглия, активируются после первоначального накопления амилоидных бляшек, воспаление, которое возникает, стимулирует механизмы клеток мозга производить больше Aβ, что затем приводит к большему воспалению," Доктор. Дас говорит. "Эта хроническая активация иммунных клеток приводит к самоусиливающейся петле обратной связи, которая способствует отложению все большего и большего количества Aβ и воспалению, что в конечном итоге приводит к сбоям в работе и гибели нейронов головного мозга."
Хотя это представление, пришедшее в основном из исследований на лабораторных клетках, было принято во всем научном сообществе, исследователи из клиники Мэйо разработали способ проверить его на живом организме – и ожидали увидеть тот же результат.
"Мы начали эти исследования, используя нашу новую модель in vivo, чтобы подтвердить, действительно ли индуцирование воспаления в головном мозге усугубляет болезнь," Доктор. Дас говорит.
Исследователи использовали технику, известную как "Соматический трансгенез мозга" для увеличения экспрессии интерлейкина-6 (IL-6), цитокина, который стимулирует воспалительный иммунный ответ в мозге молодых мышей, предрасположенных к развитию возрастных амилоидных бляшек. Эта мощная технология позволяет исследователям экспрессировать любой интересующий ген в определенных частях тела, помечая ген на аденоассоциированных вирусах, которые являются инертными. Таким образом они могут изучать функцию любого белка в головном мозге, а также проверять его потенциальное терапевтическое применение.
Они обнаружили, что IL-6 вызывает воспаление во всем головном мозге, и они ожидали увидеть большое скопление зубного налета, а также повреждение нейронов мозга. "Вместо этого, к нашему удивлению, мы обнаружили, что воспаление препятствовало образованию бляшек и очистило уже существующие бляшки," Доктор. Дас говорит.
Учитывая этот неожиданный результат, они провели дополнительные эксперименты, используя разные стратегии. "Во-первых, мы экспрессировали IL-6 в головном мозге новорожденных мышей, у которых еще не образовались амилоидные бляшки, и, во-вторых, мы экспрессировали IL-6 в мозге мышей с уже существующей патологией бляшек," он говорит. "В обоих случаях мы получили аналогичные результаты – присутствие IL-6 приводит к удалению амилоидных бляшек из мозга."
Затем исследователи провели эксперименты, чтобы определить, как амилоидные бляшки удаляются из мозга. Их анализ показал, что воспаление, вызванное IL-6 в головном мозге, направляет клетки микроглии на удаление амилоидных бляшек из мозга. Клетки микроглии делают это путем фагоцитоза. "Они съедают мемориальную доску, в которой “ видят ” иностранного захватчика, и разбивают ее на части," Доктор. Дас говорит. Исследователи также обнаружили, что активированные клетки микроглии были тесно прикреплены к бляшкам и экспрессировали белки, которые помогают удалять амилоидные бляшки из мозга.
Доктор. Дас предполагает, что воспаление помогает очистить бляшки на ранних этапах развития болезни Альцгеймера, но что в какой-то момент продолжающееся производство амилоидных скоплений в головном мозге подавляет способность микроглиальных клеток выполнять свою работу. В этот момент воспаление, хронически активируемое наличием амилоидной бляшки, может оказывать собственное вредное воздействие на функцию мозга.
"В самом деле, может оказаться возможным временно и выборочно манипулировать клетками микроглии для изменения амилоидных бляшек эффективным и переносимым образом," он говорит. "Однако, учитывая, что хроническое воспаление в течение многих лет после инсульта может быть пагубным, любое вмешательство, основанное на активации иммунной системы мозга, должно четко обеспечивать баланс между нейропротективным и нейротоксическим эффектами," предостерегает доктор. Дас. "Нам необходимо изучить этот феномен более тщательно, но если мы правы, он может иметь последствия не только для болезни Альцгеймера, но и для других нейродегенеративных расстройств, характеризующихся накоплением белка в головном мозге, таких как болезнь Паркинсона."
Источник: Mayo Clinic (новости: в сети)