Kuinka aivojen immuunimuisti voi johtaa Alzheimerin tautiin
Uusi tutkimus osoittaa, että mikroglia, joka on keskushermoston immuunisolu, voi "muistaa" tulehduksen. Tämä "muisti" vaikuttaa siihen, miten solut reagoivat uusiin ärsykkeisiin ja käsittelevät myrkyllisiä plakkia aivoissa, mikä on Alzheimerin taudin merkki.
Microglia, jota joskus kutsutaan "puhdistaviksi" soluiksi, "ovat keskushermoston ensisijaisia immuunisoluja".
Aivojen immuniteetin avaintoimijana mikroglia lähetetään infektio- tai loukkaantumispaikkaan, jossa ne taistelevat myrkyllisiä aineita tai taudinaiheuttajia vastaan ja pääsevät eroon hyödyttömistä soluista.
Näillä soluilla tiedetään kuitenkin olevan negatiivinen rooli neurodegeneratiivisissa häiriöissä, kuten Alzheimerin tauti, Parkinsonin tauti, iskeeminen aivohalvaus ja traumaattiset aivovammat.
Esimerkiksi äskettäin tehty tutkimus osoitti, että kun mikroglia on yliaktiivinen, ne syövät myrkyllisiä plakkeja yhdessä synapsien kanssa, mikä oletettavasti johtaa Alzheimerin taudissa havaittuun neurodegeneraatioon.
Lisäksi mikroglia selviää hyvin pitkään, ja osa soluista kestää yli 2 vuosikymmentä.
Lisäksi "[tutkimukset] ovat osoittaneet, että eliniän aikana kärsivät tartuntataudit ja tulehdukset voivat vaikuttaa Alzheimerin taudin vakavuuteen paljon myöhemmin elämässä", kertoo johtava tutkija Jonas Neher, kokeellinen neuroimmunologian tutkija Tübingenin Saksan neurodegeneratiivisten tautien keskuksessa .
Yhdessä nämä havainnot saivat Neherin miettimään, "voisiko näiden pitkäikäisten mikroglioiden immunologinen muisti välittää tästä [Alzheimerin taudin] riskistä".
Vastaamaan tähän kysymykseen ryhmä tutki näiden aivosolujen immuunivastetta hiirissä. Tulokset julkaistiin lehdessä Luonto.
"Harjoitetut" vs. "suvaitsevat" immuunisolut
Neher ja hänen kollegansa aiheuttivat useita kertoja hiirillä tulehdusta ja tutkivat vaikutusta, joka sillä oli heidän mikrogliaansa. Tutkijat laukaisivat kaksi erillistä tilaa aivojen puhdistussoluissa: "harjoittelu" ja "suvaitsevaisuus".
Esimerkiksi ensimmäinen tulehduksellinen ärsyke, jota tutkijat käyttivät, "kouluttivat" immuunisoluja reagoimaan voimakkaammin toiseen tulehdusärsykkeeseen. Mutta neljännellä ärsykkeellä solut olivat tulleet suvaitsevaisiksi tulehdukselle ja tuskin reagoineet ollenkaan.
Siten kävi selväksi, että mikroglia voi "muistaa" edellisen tulehduksen.
Sitten tutkijat halusivat tietää, mikä rooli tällä muistilla on siinä, miten mikroglia reagoi amyloidiplakin kertymiseen aivoihin, mikä on Alzheimerin taudin tunnusmerkki. Joten he tutkivat mikroglia-aktiivisuutta hiirillä, joilla oli Alzheimerin taudin kaltainen patologia.
Neher ja tiimi havaitsivat, että koulutetut immuunisolut pahensivat tautia pitkällä aikavälillä. Kuukausia ensimmäisen tulehdusärsykkeen jälkeen mikroglia lisäsi myrkyllisten plakkien tuotantoa. Suvaitseva mikroglia puolestaan vähensi plakin muodostumista.
"Tuloksemme tunnistavat aivojen immuunimuistin tärkeänä neuropatologian muokkaajana", selittävät tutkijat.
Tulehdus voi ohjelmoida aivot uudelleen
Lisäksi tutkijat halusivat tietää, jättikö tämä immuunimuisti epigeneettisen jäljen - toisin sanoen jos tulehdusmuisti aiheuttaisi kemiallisia muutoksia solujen DNA: han.
DNA-analyysit paljastivat, että kuukausia ensimmäisen tulehdusärsykkeen jälkeen sekä "koulutetuilla" että "suvaitsevaisilla" soluilla oli epigeneettisiä muutoksia, jotka aktivoivat joitain geenejä ja sammuttivat toiset.
Tällaiset epigeneettiset muutokset vaikuttivat mikroglian kykyyn puhdistaa myrkyllisiä plakkia aivoissa.
"On mahdollista, että myös ihmisillä tulehdussairaudet, jotka kehittyvät pääasiassa aivojen ulkopuolella, voivat laukaista epigeneettisen uudelleenohjelmoinnin aivojen sisällä", Neher spekuloi.
Jos tämä on totta, se selittäisi, miksi tulehdussairaudet, kuten niveltulehdus, ja tulehduksellisiksi ehdotetut sairaudet, kuten diabetes, lisäävät Alzheimerin taudin riskiä.
Seuraavaksi tutkijat aikovat tutkia, muuttuvatko mikroglia ihmisillä samalla tavalla. Jos ne ovat, tämä voi avata oven innovatiivisille hoidoille.
