Стимулирането на имунните клетки подобрява изчистването на отпадъците от мозъка

Резултатите от изследване върху мишки предлагат нов терапевтичен подход за лечение на Алцхаймер и други свързани с възрастта заболявания.

Много невродегенеративни заболявания, включително Алцхаймер и Паркинсон, се характеризират с наличието на вредни протеинови възли в мозъка. Въпреки значителните усилия за намиране на начини за лечение на тези състояния чрез премахване на тези токсични клъстери, напредъкът не е особено голям.

Нов начин за подобряване на отстраняването на отпадъците от мозъка, което потенциално може да доведе до лечение или превенция на невродегенеративните заболявания, е открит от изследователи от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис. Те разкриват, че имунните клетки около мозъка играят роля в ефективността на отстраняването на отпадъците и че тези имунни клетки са увредени при стари мишки, както и при хора и мишки с болестта на Алцхаймер. Освен това учените установяват, че третирането на стари мишки с имуностимулиращо съединение може да подмлади тези имунни клетки и да подобри изчистването на отпадъците от мозъка.

Констатациите, публикувани наскоро в списание Nature, предполагат нов подход за спиране на някои от ефектите на стареенето върху мозъка.

„Болестта на Алцхаймер е изследвана в продължение на много години от гледна точка на това как невроните умират, но има и други клетки, като имунни клетки в периферията на мозъка, които също могат да играят роля в болестта на Алцхаймер“, заявява водещият автор д-р Джонатан Кипнис (Jonathan Kipnis), професор по патология и имунология.

„Едва ли ще можем да съживим мъртви или умиращи неврони, но имунните клетки, които седят по границите на мозъка, са възможна цел за лечение на мозъчни заболявания, свързани с възрастта. Те са по-достъпни и могат да бъдат упоени или заменени. В това проучване ние третирахме възрастни мишки с молекула, която може да активира старите имунни клетки, и тя работи за подобряване на потока на течности и изчистването на отпадъците от мозъка. Това е обещаващ подход за лечение на невродегенеративни заболявания."

Кипнис е експерт в процъфтяващата област на невроимунологията, изследване на това как имунната система влияе на мозъка при здраве и болест. През 2015 г. той открива мрежа от съдове, която оттича течност, имунни клетки и малки молекули от мозъка в лимфните възли, където се намират много клетки на имунната система. Миналата година той и колегите му показват, че някои изследвани терапии за Алцхаймер са по-ефективни при мишки, когато са съчетани с лечение, насочено към подобряване на дренажа на течности и плаки от мозъка.

За това проучване Кипнис и д-р Антоан Дрийо (Antoine Drieu), постдокторантски изследовател и водещ автор на статията, се заемат да разберат ролята, която играят имунните клетки, които живеят по протежение на мозъчната васкулатура и в лептоменингите, тъканите, непосредствено обграждащи мозъка и гръбначния мозък. Те наричат тези клетки паренхимни гранични макрофаги, защото се намират на границата между цереброспиналната течност и мозъчната тъкан.

Изследвайки мишки, Кипнис, Дрийо и техните колеги откриват, че тези макрофаги регулират движението на кръвоносните артерии, което от своя страна контролира потока на течности през мозъка. Когато тези макрофаги са изчерпани или увредени, в мозъка се натрупват остатъци.

„Движението на гръбначно-мозъчната течност е нарушено при множество невродегенеративни заболявания, като Алцхаймер, инсулт, Паркинсон и множествена склероза“, обяснява Дрийо. „Ако можем да възстановим потока на течности през мозъка само чрез стимулиране на тези макрофаги, може би можем да забавим прогресията на тези заболявания. Това е мечта, но кой знае? Може да проработи."

По-нататъшно изследване разкрива, че паренхимните гранични макрофаги са променени при хора с болестта на Алцхаймер и мишки със състояние, подобно на болестта на Алцхаймер: имунните клетки са по-малко способни да консумират и изхвърлят отпадъците и не могат ефективно да регулират потока на течности.

След около 50-годишна възраст, хората започват да изпитват спад в потока на мозъчната течност като част от нормалното стареене. Същото се случва и при по-възрастните мишки. Кипнис, Дрийо и техните колеги показват, че видът граничен макрофаг, който е най-важен за изчистването на отпадъците и потока на течности, е оскъден при по-възрастните мишки. Когато третират стари мишки с протеин, който засилва активността на макрофагите, граничните макрофаги започват да се държат подобно на тези от по-млади мишки. Освен това лечението подобрява потока на течности и изчистването на отпадъците от мозъците на мишките.

„Взети заедно, нашите резултати показват, че паренхимните гранични макрофаги биха могли потенциално да бъдат насочени фармакологично за облекчаване на дефицитите на мозъчния клирънс, свързани със стареенето и болестта на Алцхаймер“, посочва Кипнис. „Обсъждам с колеги как можем да заменим или подмладим тези клетки в стареещите мозъци и като лечение на Алцхаймер. Надявам се, че един ден ще успеем да забавим  развитието на свързаните с възрастта мозъчни заболявания с този подход.“

Справка: “Parenchymal border macrophages regulate the flow dynamics of the cerebrospinal fluid” by Antoine Drieu, Siling Du, Steffen E. Storck, Justin Rustenhoven, Zachary Papadopoulos, Taitea Dykstra, Fenghe Zhong, Kyungdeok Kim, Susan Blackburn, Tornike Mamuladze, Oscar Harari, Celeste M. Karch, Randall J. Bateman, Richard Perrin, Martin Farlow, Jasmeer Chhatwal, Dominantly Inherited Alzheimer Network, Song Hu, Gwendalyn J. Randolph, Igor Smirnov and Jonathan Kipnis, 9 November 2022, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-05397-3

Източник: A New Approach to Halting the Effects of Aging: Boosting Immune Cells Improves Brain Waste Clearance
Washington University In St. Louis

Наскоро Американското Управление за контрол над храните и лекарствата одобри лекарството Лекемби (леканемаб) за болестта на Алцхаймер, което леко я забавя в ранния й етап, макар и да е с риск от странични ефекти.