Πώς η «ανοσοποιητική μνήμη» του εγκεφάλου μπορεί να οδηγήσει σε Αλτσχάιμερ
Μια νέα μελέτη δείχνει ότι η μικρογλοία, που είναι τα ανοσοκύτταρα του κεντρικού νευρικού συστήματος, μπορεί να «θυμηθεί» τη φλεγμονή. Αυτή η «μνήμη» επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα αντιδρούν σε νέα ερεθίσματα και αντιμετωπίζουν τοξική πλάκα στον εγκέφαλο, δείκτη της νόσου του Alzheimer.
Η μικρογλοία, που μερικές φορές αναφέρεται ως κύτταρα «καθαριστής», «είναι τα κύρια κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του κεντρικού νευρικού συστήματος».
Ως βασικός παράγοντας της ανοσίας του εγκεφάλου, τα μικρογλοιά αποστέλλονται στον τόπο μόλυνσης ή τραυματισμού, όπου καταπολεμούν τοξικούς παράγοντες ή παθογόνα και απαλλάσσουν από άχρηστα κύτταρα.
Ωστόσο, αυτά τα κύτταρα είναι επίσης γνωστό ότι παίζουν αρνητικό ρόλο σε νευροεκφυλιστικές διαταραχές όπως η νόσος του Alzheimer, η νόσος του Parkinson, το ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο και οι τραυματικές εγκεφαλικές βλάβες.
Για παράδειγμα, μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι όταν τα μικρογλοιά είναι υπερδραστήρια, καταναλώνουν τοξικές πλάκες μαζί με συνάψεις, γεγονός που πιθανώς οδηγεί στον νευροεκφυλισμό που παρατηρείται στο Αλτσχάιμερ.
Επιπλέον, η μικρογλοία επιβιώνει για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, με μερικά από τα κύτταρα να διαρκούν πάνω από 2 δεκαετίες.
Επίσης, «οι έρευνες έχουν δείξει ότι μολυσματικές ασθένειες και φλεγμονή που υποφέρουν κατά τη διάρκεια μιας ζωής μπορούν να επηρεάσουν τη σοβαρότητα της νόσου του Αλτσχάιμερ πολύ αργότερα στη ζωή», εξηγεί ο επικεφαλής ερευνητής Jonas Neher, ένας πειραματικός ερευνητής νευροανοσολογίας στο Γερμανικό Κέντρο Νευροεκφυλιστικών Νόσων στο Tübingen. .
Μαζί, αυτές οι παρατηρήσεις οδήγησαν τον Neher να αναρωτιέται «εάν μια ανοσολογική μνήμη σε αυτά τα μακροχρόνια μικρογλοία θα μπορούσε να μεταδίδει αυτόν τον κίνδυνο [Αλτσχάιμερ]».
Για να απαντήσει σε αυτήν την ερώτηση, η ομάδα εξέτασε την ανοσοαπόκριση αυτών των εγκεφαλικών κυττάρων σε ποντίκια. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Φύση.
«Εκπαιδευμένα» έναντι «ανεκτά» ανοσοκύτταρα
Ο Neher και οι συνεργάτες του προκάλεσαν φλεγμονή σε ποντίκια αρκετές φορές και μελέτησαν την επίδραση που είχε στην μικρογλοία τους. Οι ερευνητές πυροδότησαν δύο διαφορετικές καταστάσεις στα κύτταρα καθαρισμού του εγκεφάλου: «εκπαίδευση» και «ανοχή».
Για παράδειγμα, το πρώτο φλεγμονώδες ερέθισμα που οι ερευνητές εφάρμοσαν «εκπαίδευσαν» τα ανοσοκύτταρα για να αντιδράσουν πιο έντονα στο δεύτερο φλεγμονώδες ερέθισμα. Όμως, με το τέταρτο ερέθισμα, τα κύτταρα είχαν γίνει ανεκτικά στη φλεγμονή και μόλις αντέδρασαν καθόλου.
Έτσι, έγινε εμφανές ότι η μικρογλοία μπορεί να «θυμάται» μια προηγούμενη φλεγμονή.
Οι επιστήμονες στη συνέχεια ήθελαν να μάθουν τι ρόλο παίζει αυτή η μνήμη στον τρόπο με τον οποίο η μικρογλοιά ανταποκρίνεται στη συσσώρευση αμυλοειδούς πλάκας στον εγκέφαλο, η οποία είναι χαρακτηριστικό της νόσου του Alzheimer. Έτσι, εξέτασαν τη δραστηριότητα της μικρογλοίας σε ποντίκια που είχαν παθολογία τύπου Αλτσχάιμερ.
Ο Neher και η ομάδα διαπίστωσαν ότι τα εκπαιδευμένα ανοσοκύτταρα επιδείνωσαν τη νόσο μακροπρόθεσμα. Μήνες μετά το πρώτο τους φλεγμονώδες ερέθισμα, η μικρογλοία ενίσχυσε την παραγωγή τοξικών πλακών. Η ανεκτική μικρογλοία, από την άλλη πλευρά, μείωσε τον σχηματισμό πλάκας.
«Τα αποτελέσματά μας προσδιορίζουν την ανοσοποιητική μνήμη στον εγκέφαλο ως σημαντικό τροποποιητή της νευροπαθολογίας», εξηγούν οι ερευνητές.
Η φλεγμονή μπορεί να επαναπρογραμματίσει τον εγκέφαλο
Επιπλέον, οι ερευνητές ήθελαν να μάθουν αν αυτή η ανοσοποιητική μνήμη άφησε ένα επιγενετικό ίχνος - δηλαδή, εάν η μνήμη της φλεγμονής θα προκαλούσε χημικές αλλαγές στο DNA των κυττάρων.
Οι αναλύσεις DNA αποκάλυψαν ότι μήνες μετά το πρώτο φλεγμονώδες ερέθισμα, τόσο τα «εκπαιδευμένα» κύτταρα όσο και τα «ανεκτικά» είχαν επιγενετικές αλλαγές που ενεργοποίησαν ορισμένα γονίδια και απενεργοποίησαν άλλα.
Τέτοιες επιγενετικές αλλαγές επηρέασαν την ικανότητα της μικρογλοίας να καθαρίζει τοξικές πλάκες στον εγκέφαλο.
«Είναι πιθανό και στους ανθρώπους, φλεγμονώδεις ασθένειες που αναπτύσσονται κυρίως έξω από τον εγκέφαλο να προκαλέσουν επιγενετικό επαναπρογραμματισμό μέσα στον εγκέφαλο», υποθέτει ο Neher.
Εάν αυτό ισχύει, θα εξηγούσε γιατί οι φλεγμονώδεις ασθένειες όπως η αρθρίτιδα - και οι ασθένειες που έχουν προταθεί να είναι φλεγμονώδεις, όπως ο διαβήτης - αυξάνουν τον κίνδυνο της νόσου του Alzheimer.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές σκοπεύουν να μελετήσουν εάν η μικρογλοία μεταβάλλεται με τον ίδιο τρόπο στους ανθρώπους. Εάν είναι, αυτό θα μπορούσε να ανοίξει την πόρτα για καινοτόμες θεραπείες.
