Новое исследование на людях и мышах идентифицирует конкретную сигнальную молекулу, которая может помочь изменить воспаление и иммунную систему для защиты от болезни Альцгеймера. Работа, проведенная исследователями Массачусетской больницы общего профиля (MGH), опубликована в журнале Nature.
Снижение когнитивных функций, связанное с болезнью Альцгеймера, развивается, когда нейроны начинают умирать. "Смерть нейронов может быть вызвана неправильными иммунными реакциями и чрезмерным нейровоспалением – или воспалением в головном мозге – вызванным высоким уровнем бета-амилоидных отложений и клубков тау, двух отличительных черт болезни Альцгеймера," объясняет соавтор статьи Филип Свирски, Ph.D., который проводил работу, будучи главным исследователем в Центре системной биологии MGH.
"Как только нейроны начинают умирать в увеличивающихся количествах, клетки мозга, называемые микроглией и астроцитами, которые обычно являются питательными клетками, очищающими от мусора, активируются, вызывая нейровоспаление в попытке защитить мозг. Они эволюционно запрограммированы на уничтожение области мозга, в которой наблюдается избыточная гибель нейронных клеток, потому что это может быть вызвано инфекцией, распространение которой необходимо остановить," объясняет соавтор исследования Рудольф Танци, доктор философии.D., содиректор Центра здоровья мозга Маккэнса в MGH.
В случае болезни Альцгеймера смерть нейронных клеток, вызванная отложениями бета-амилоида и клубками тау, активирует этот ответ. "Поскольку возникает нейровоспаление, количество гибелей клеток по крайней мере в 10 раз выше, чем то, что вызвано бляшками и клубками," говорит Танзи. "Фактически, без индукции нейровоспаления не было бы никаких симптомов деменции. Мы знаем это по «упругому» мозгу, в котором в мозгу человека много бляшек и клубков, но нет симптомов на момент смерти, потому что нейровоспаление было минимальным или отсутствовало." Танзи приводит аналогию, отмечая, что бета-амилоид является "соответствие" что освещает распространение "костры" клубков, но только тогда, когда это приводит к увеличению числа "лесные пожары" из-за нейровоспаления, которое активируется микроглией и астроцитами, теряет ли человек достаточно нейронов, чтобы страдать от когнитивного спада и слабоумия.
Это новое исследование, проведенное в Nature, показало, что часть астроцитов фактически пытается потушить пожар, высвобождая молекулу под названием интерлейкин-3 (IL-3), которая затем превращает клетки микроглии-убийцы обратно в питательные и защитные клетки, которые больше не уничтожают нейроны. и вместо этого сосредоточьтесь на удалении бета-амилоидных отложений и клубков тау.
"Знание о том, что астроциты общаются с микроглией через IL-3, может иметь важные клинические последствия, чтобы обучить микроглию и помочь им снизить тяжесть болезни Альцгеймера," говорит Свирски. "Теперь мы можем подумать о том, как использовать IL-3, чтобы не только помочь обуздать нейровоспаление, которое вызывает большую часть гибели нейронных клеток при болезни Альцгеймера, но и побудить микроглию снова взять на себя полезную задачу по удалению отложений и клубки, которые являются исходной патологией болезни Альцгеймера."
"Было удивительно обнаружить в мозге ИЛ-3," говорит первый автор Кэмерон Макэлпайн, доктор философии.D., затем инструктором Центра системной биологии. "Наши результаты показывают, что связь между астроцитами и микроглией через IL-3 является важным механизмом, который предотвращает болезнь Альцгеймера, инструктируя микроглию адаптировать защитные функции. При дальнейших исследованиях передача сигналов IL-3 может предоставить новую терапевтическую возможность для борьбы с неврологическими заболеваниями."