Naukowcy identyfikują cząsteczkę sygnalizacyjną, która może pomóc w zapobieganiu chorobie Alzheimera

cząsteczka

Nowe badania na ludziach i myszach identyfikują konkretną cząsteczkę sygnałową, która może pomóc w modyfikowaniu stanu zapalnego i układu odpornościowego w celu ochrony przed chorobą Alzheimera. Praca, którą kierowali badacze z Massachusetts General Hospital (MGH), została opublikowana w: Natura.

Spadek funkcji poznawczych związany z chorobą Alzheimera rozwija się, gdy neurony zaczynają obumierać. „Śmierć neuronów może być spowodowana nieprawidłową odpowiedzią immunologiczną i nadmiernym stanem zapalnym układu nerwowego – lub stanem zapalnym w mózgu – wywołanym przez wysoki poziom złogów beta-amyloidu i splątków tau, dwie cechy charakterystyczne choroby Alzheimera” – wyjaśnia współautor artykułu Filip Swirski, Ph. .D., który prowadził pracę jako kierownik naukowy w Centrum Biologii Systemów MGH.

„Kiedy neurony zaczynają umierać w coraz większych ilościach, komórki mózgowe zwane mikroglejem i astrocytami – które normalnie odżywiają komórki, które oczyszczają szczątki – zostają aktywowane, aby powodować zapalenie nerwów, próbując chronić mózg. Są zaprogramowane ewolucyjnie, aby wymazać region mózgu, w którym występuje nadmierna śmierć komórek neuronalnych, ponieważ może to być spowodowane infekcją, której należy powstrzymać przed rozprzestrzenianiem się” – wyjaśnia współautor dr Rudolph Tanzi, współdyrektor McCance Center for Brain Health w MGH.

W przypadku choroby Alzheimera, śmierć komórek neuronalnych wywołana przez złogi amyloidu beta i sploty tau aktywuje tę odpowiedź. „W miarę rozwoju neurozapalenia ilość śmierci komórek jest co najmniej 10 razy wyższa niż ta spowodowana przez płytki i splątki” – mówi Tanzi. „W rzeczywistości bez wywołania zapalenia układu nerwowego nie byłoby objawów demencji. Wiemy to z „odpornych” mózgów, w których w mózgu danej osoby znajduje się wiele blaszek i splątków, ale nie ma objawów po śmierci, ponieważ zapalenie nerwów było minimalne lub nie było go wcale”. Tanzi podaje analogię, zauważając, że amyloid beta jest „zapałką”, która rozświetla rozprzestrzeniające się „pożary” splątków, ale tylko wtedy, gdy prowadzi to do rosnącej liczby „pożarów lasów” poprzez zapalenie nerwów, które jest aktywowane przez mikroglej i astrocyty, można stracić wystarczająco dużo neurony cierpią na pogorszenie funkcji poznawczych i demencję.

To nowe badanie w Natura ujawnili, że podzbiór astrocytów faktycznie próbuje ugasić ogień, uwalniając cząsteczkę zwaną interleukiną-3 (IL-3), która następnie przekształca zabójcze komórki mikrogleju z powrotem w komórki pielęgnacyjne i ochronne, które nie usuwają już neuronów i zamiast tego skupiają się na czyszczeniu usuwa złogi beta amyloidu i sploty tau.

„Świadomość, że astrocyty rozmawiają z mikroglejem za pośrednictwem IL-3, może mieć ważne implikacje kliniczne, aby edukować mikroglej i pomóc im zmniejszyć nasilenie choroby Alzheimera” – mówi Swirski. „Możemy teraz pomyśleć o tym, jak wykorzystać IL-3, aby nie tylko ograniczyć neurozapalenie, które powoduje większość śmierci komórek neuronalnych w chorobie Alzheimera, ale także zachęcić mikroglej do ponownego podjęcia korzystnego zadania usuwania złogów i sploty, które są inicjującą patologią choroby Alzheimera.”

„Znalezienie IL-3 w mózgu było zaskakujące”, mówi pierwszy autor, dr Cameron McAlpine, a następnie instruktor w Centrum Biologii Systemów. „Nasze odkrycia sugerują, że komunikacja między astrocytami a mikroglejem za pośrednictwem IL-3 jest ważnym mechanizmem, który zapobiega chorobie Alzheimera, instruując mikroglej do dostosowania funkcji ochronnych. Dzięki dalszym badaniom sygnalizacja IL-3 może zapewnić nową terapeutyczną możliwość zwalczania chorób neurologicznych”.