Η επιδιόρθωση διαρροής αιματοεγκεφαλικού φράγματος μπορεί να αναζωογονήσει τη λειτουργία του εγκεφάλου
Νέα έρευνα σε ποντίκια αμφισβητεί την ιδέα ότι «δεν μπορείτε να διδάξετε ένα παλιό σκυλί νέα κόλπα». Η απάντηση μπορεί να βρίσκεται στη διατήρηση του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, το οποίο τείνει να διαρρεύσει με την ηλικία.
Το φράγμα αίματος-εγκεφάλου είναι ένα πολύπλοκο σύνολο χαρακτηριστικών των αιμοφόρων αγγείων που βοηθούν στην προστασία του εγκεφάλου από δυνητικά επιβλαβείς ουσίες στην κυκλοφορία του αίματος.
Σε πρόσφατο Επιστημονική Μεταγραφική Ιατρική μελέτη, οι επιστήμονες περιγράφουν πώς η διάσπαση του αιματοεγκεφαλικού φράγματος μπορεί να προκαλέσει εγκεφαλική φλεγμονή και γνωστική εξασθένηση σε γήρανση ποντικών.
Η διεθνής ομάδα διαπίστωσε ότι η διάσπαση του φραγμού αίματος-εγκεφάλου ενεργοποιεί μια πρωτεΐνη σηματοδότησης στα εγκεφαλικά κύτταρα που ονομάζονται αστροκύτταρα.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές ανέπτυξαν και δοκίμασαν ένα φάρμακο που μπλοκάρει την πρωτεΐνη σηματοδότησης, η οποία πηγαίνει με το όνομα που μετατρέπει τον αυξητικό παράγοντα-βήτα (TGF-beta).
Μετά τη θεραπεία με το φάρμακο, τα ποντίκια έδειξαν λιγότερα σημάδια φλεγμονής του εγκεφάλου και βελτιωμένη ικανότητα εκμάθησης νέων εργασιών που ταιριάζουν με την απόδοση πολύ νεότερων ποντικών.
«Τείνουμε να σκεφτόμαστε τον ηλικιωμένο εγκέφαλο με τον ίδιο τρόπο που σκεφτόμαστε τον νευροεκφυλισμό: Η ηλικία συνεπάγεται απώλεια λειτουργίας και νεκρά κύτταρα», λέει η συν-ανώτερος συγγραφέας της μελέτης, Daniela Kaufer, καθηγήτρια της Ολοκληρωμένης Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ.
«Αλλά τα νέα μας δεδομένα λένε μια διαφορετική ιστορία για το γιατί ο ηλικιωμένος εγκέφαλος δεν λειτουργεί καλά: Είναι λόγω αυτής της« ομίχλης »του φλεγμονώδους φορτίου», προσθέτει.
Ο καθηγητής Kaufer εξηγεί ότι μέσα σε λίγες μέρες από την κατάργηση της «φλεγμονώδους ομίχλης», ο ηλικιωμένος εγκέφαλος αρχίζει να λειτουργεί περισσότερο σαν νέος εγκέφαλος.
Τα ευρήματα πρέπει να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τη μείωση των λειτουργιών του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν φλεγμονή που μπορεί να συνοδεύει τη γήρανση και καταστάσεις όπως η άνοια.
Διερεύνηση φλεγμονώδους ομίχλης
Ένα αυξανόμενο σώμα έρευνας - συμπεριλαμβανομένων των μελετών απεικόνισης από τον συν-ανώτερο συγγραφέα μελέτης Alon Friedman, του Πανεπιστημίου Ben-Gurion του Negev στο Ισραήλ και του Πανεπιστημίου Dalhousie στον Καναδά - δείχνει ότι το φράγμα αίματος-εγκεφάλου καθίσταται λιγότερο αποτελεσματικό με την ηλικία.
Όσο διαρρέει το φράγμα αίματος-εγκεφάλου, τόσο ευκολότερο είναι για ουσίες που προκαλούν τη διέλευση της φλεγμονής από την κυκλοφορία του αίματος στον εγκεφαλικό ιστό και βλάπτουν τα κύτταρα.
Οι Kaufer και Friedman είναι επίσης συν-ανώτεροι συγγραφείς ενός άλλου πρόσφατου Επιστημονική Μεταγραφική Ιατρική μελέτη που εξέτασε προσεκτικά τη φλεγμονώδη ομίχλη στα διαρροή φραγμών αίματος-εγκεφάλου.
Τα άτομα με νόσο του Alzheimer μπορεί συχνά να εμφανίσουν επιληπτικά συμβάντα, αλλά αυτοί και οι γιατροί τους δεν το γνωρίζουν απαραίτητα.
Η πρόοδος της ηλικίας αποτελεί παράγοντα κινδύνου τόσο για το Αλτσχάιμερ όσο και για την επιληψία, και τα πειραματικά και κλινικά δεδομένα υποστηρίζουν την ιδέα της σύνδεσης μεταξύ των δύο καταστάσεων.
Για τη δεύτερη μελέτη, η ομάδα ανέλυσε τις μετρήσεις EEG από άτομα με νόσο του Alzheimer και βρήκε μια υπογραφή EEG για αυτό που περιγράφουν ως «παροξυσμικά συμβάντα αργού κύματος (PSWE)».
Από τα EEG, είδαν πώς το ποσοστό των PSWE φαινόταν να ταιριάζει με το επίπεδο της γνωστικής εξασθένησης των ατόμων.
Σε EEG των ατόμων με επιληψία, διαπίστωσαν ότι οι PSWE που εμφανίστηκαν μεταξύ των επιληπτικών κρίσεων ταίριαζαν με περιοχές με διαρροή φραγμού αίματος-εγκεφάλου. Βρήκαν τον ίδιο αγώνα σε ηλικιωμένα ποντίκια, ποντίκια επιρρεπή στη νόσο του Αλτσχάιμερ και σε αρουραίους με επαγόμενη επιληψία.
TGF-beta και λευκωματίνη
Πρόσθετες δοκιμές σε νεαρούς αρουραίους αποκάλυψαν ότι ήταν δυνατόν να μειωθεί το φράγμα αίματος-εγκεφάλου εισάγοντας την πρωτεΐνη αλβουμίνη στον εγκέφαλο. Αυτό οδήγησε σε υψηλότερο ποσοστό PSWE.
Σε προηγούμενες έρευνες, οι Friedman και Kaufer είχαν δείξει ότι η αλβουμίνη μπορεί να διαρρεύσει στον εγκέφαλο μετά από τραύμα. Η πρωτεΐνη προσκολλάται στον TGF-βήτα υποδοχέα αστροκυττάρων.
Με τη δέσμευση στους υποδοχείς TGF-beta των αστροκυττάρων, η πρωτεΐνη ξεκινά μια αλυσίδα συμβάντων φλεγμονής που βλάπτουν τα εγκεφαλικά κύτταρα και τα κυκλώματα.
Η βλάβη αυξάνει την πιθανότητα επιληπτικών κρίσεων διαταράσσοντας την ισορροπία μεταξύ διέγερσης και αναστολής των νευρώνων.
Η ομάδα καταλήγει στο συμπέρασμα ότι τα ευρήματα δείχνουν μια διαρροή αιματοεγκεφαλικού φραγμού ως πιθανή αιτία μη σπασμένων επιληπτικών κρίσεων σε άτομα με νόσο του Αλτσχάιμερ. Μπορεί επίσης να προσφέρει έναν πιθανό στόχο θεραπείας.
Βιοδείκτες για εξασθενημένα εμπόδια αίματος-εγκεφάλου
Οι ερευνητές προτείνουν ότι τα δύο σύνολα ευρημάτων προσφέρουν δύο νέους βιοδείκτες που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους γιατρούς να εντοπίσουν άτομα που μπορεί να έχουν πρόβλημα αιματοεγκεφαλικού φραγμού: το ένα χρησιμοποιεί μαγνητική τομογραφία (που μπορεί να ανιχνεύσει διαρροές) και το άλλο χρησιμοποιώντας EEG (που μπορεί να ανιχνεύσει μη φυσιολογικά ρυθμοί εγκεφάλου).
Υπάρχει επίσης περιθώριο να αναπτυχθεί το φάρμακο που χρησιμοποίησαν ως τρόπος για να επιδιορθωθεί ένα διαρρηκτικό φράγμα αίματος-εγκεφάλου για να επιβραδύνει και ίσως ακόμη και να αντιστρέψει ορισμένα από τα προβλήματα που μπορεί να προκαλέσει.
"Έχουμε τώρα δύο βιοδείκτες που σας λένε ακριβώς πού διαρρέει το φράγμα αίματος-εγκεφάλου, ώστε να μπορείτε να επιλέξετε ασθενείς για θεραπεία και να λάβετε αποφάσεις σχετικά με το χρονικό διάστημα που χορηγείτε το φάρμακο."
Καθηγητής Daniela Kaufer
Εμπειρογνώμονες που σχολιάζουν τις δύο μελέτες χαιρετίζουν γενικά τα ευρήματα, αλλά προειδοποιούν να μην πέσουν στο συμπέρασμα ότι περιγράφουν τρόπους για την αναστροφή της άνοιας στους ανθρώπους.
«Συνολικά», σημειώνει ο Diego Gomez-Nicola, αναπληρωτής καθηγητής νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Southampton στο Ηνωμένο Βασίλειο, «αυτές οι μελέτες προσθέτουν σε ένα σύνολο γνώσεων που υποστηρίζουν τον αντίκτυπο της φλεγμονής στην άνοια και παρέχουν πολλά υποσχόμενους στόχους για μελλοντικές κλινικές μελέτες "
