Použitie mozgových imunitných buniek na zvrátenie Alzheimerovej choroby a iných neurodegeneratívnych ochorení

zhrnutie: Výskumníci identifikovali proteín, ktorý môže byť použitý na ochranu mikroglií v mozgu pred Alzheimerovou chorobou a inými neurodegeneratívnymi ochoreniami.

Zdroj: Konverzácia

mnohé neurodegeneratívne ochoreniaalebo stavy, ktoré vedú k strate funkcie alebo smrti mozgových buniek, zostávajú zväčša neliečené. Najdostupnejšie ciele liečby len jeden z mnohých procesov To môže viesť k neurodegenerácii, ktorá nemusí byť účinná pri úplnom riešení symptómov alebo progresie ochorenia.

Ale čo keby výskumníci využili prirodzené schopnosti mozgu, aby sa prečistil a vyliečil? moji kolegovia A mňa In Lukens Lab Výskumníci z University of Virginia veria, že vlastný imunitný systém mozgu môže byť kľúčom k liečbe neurodegeneratívnych chorôb. V našom VýskumNašli sme proteín, ktorý by mohol byť potenciálne využitý na to, aby pomohol imunitným bunkám mozgu alebo mikrogliám odvrátiť Alzheimerovu chorobu.

Výzvy pri liečbe neurodegenerácie

Žiadna dostupná liečba neurodegeneratívnych ochorení nezastavuje prebiehajúcu neurodegeneráciu a zároveň pomáha postihnutým oblastiam v tele liečiť sa a zotavovať sa.

Pokiaľ ide o neúspešnú liečbu, Alzheimerova choroba je možno najneslávnejšou z neurodegeneratívnych chorôb. influencerov Viac ako 1 z 9 dospelých Američanov vo veku 65 rokov a staršíchAlzheimerova choroba je výsledkom atrofie mozgu, pri ktorej neuróny odumierajú a spojenia medzi nimi sa prerušia. Tieto obete prispievajú k poklesu pamäti a kognitívnych funkcií. miliardy dolárov Výskum bol zameraný na liečbu Alzheimerovej choroby, ale takmer každý doteraz testovaný liek v klinických štúdiách zlyhal.

Ďalším bežným neurodegeneratívnym ochorením, ktoré si vyžaduje lepšie možnosti liečby, je roztrúsená skleróza, Tento autoimunitný stav je spôsobený imunitnými bunkami, ktoré útočia na ochranný obal na neurónoch, známy ako myelín. Degradácia myelínu spôsobuje komunikačné ťažkosti medzi neurónmi a ich spojenie so zvyškom tela.

súčasná liečba Môže sa vyskytnúť potlačenie imunitného systému a potenciálne oslabujúce vedľajšie účinky. Mnohé z týchto možností liečby nedokážu zvrátiť toxické účinky myelínových zvyškov, ktoré sa hromadia v nervovom systéme, čo môže zabíjať bunky.

Nová hranica v liečbe neurodegenerácie

mikroglie sú imunitných buniek Masquerade ako mozgové bunky. u potkanovmikroglie sa vytvárajú v žĺtkovom vaku embrya a potom infiltrujú mozog v ranom štádiu vývoja. Vznik a migrácia mikroglií v ľuďoch Stále študujem.

Mikroglie zohrávajú dôležitú úlohu pri zdravej funkcii mozgu. Rovnako ako iné imunitné bunky, mikroglie rýchlo reagujú na patogény a poškodenie. Pomáhajú čistiť zranenia a hojiť poranené tkanivo a môžu tiež zohrávať aktívnu úlohu v boji proti patogénom. Mikroglia môže tiež regulovať zápal mozgu, normálnu súčasť imunitnej odpovede, ktorá môže viesť k zápalu a poškodeniu, ak nie je kontrolovaná.

Mikroglie podporujú aj zdravie iných mozgových buniek. Napríklad môžu uvoľňujú molekuly, ktoré podporujú flexibilituAko napríklad proteín BDNF, o ktorom sa predpokladá, že je prospešný pre prežitie a funkciu neurónov.

Ale hlavnou črtou mikroglií je ich prekvapivosť upratovacie zručnosti, Zo všetkých typov mozgových buniek majú mikroglie vynikajúcu schopnosť čistiť neporiadok v mozgu, vrátane myelínu poškodeného pri roztrúsenej skleróze, fragmentov mŕtvych buniek a amyloidu beta, toxického proteínu, ktorý je charakteristickým znakom Alzheimerovej choroby. Dosahujú to tým, že konzumujú a rozkladajú trosky vo svojom prostredí, efektívne požierajú odpad okolo nich a ich susedných buniek.

Vzhľadom na množstvo základných úloh, ktoré mikroglie zohrávajú pri udržiavaní funkcie mozgu, môžu mať tieto bunky potenciál riešiť mnohé oblasti dysfunkcie súvisiacej s neurodegeneráciou. Okrem toho, ako celoživotní obyvatelia mozgu, mikroglie sú už vzdelané v osvedčených postupoch ochrany mozgu. Tieto faktory stavajú mikroglie do perfektnej pozície pre výskumníkov, aby využili svoje prirodzené schopnosti chrániť sa pred neurodegeneráciou.

nové údaje Mikroglie na zvieracích modeloch aj na ľudských pacientoch poukazujú na predtým nedocenenú úlohu pri rozvoji neurodegeneratívnych ochorení. mnohé genetické rizikové faktory chorôb ako napr Alzheimerova choroba A roztrúsená skleróza sú silne spojené s abnormálnou funkciou mikroglie. Tieto zistenia podporujú a Narastajúci počet štúdií na zvieratách naznačujú, že narušenie mikrogliálnej funkcie môže prispieť k nástupu a závažnosti neurologického ochorenia.

To vyvoláva ďalšiu logickú otázku: Ako môžu výskumníci použiť mikroglie na ochranu nervového systému pred neurodegeneráciou?

channeling kúzlo mikroglií

v našich laboratóriách nedávna štúdiaObjavili sme dôležitý proteín nazývaný SYK, ktorý používajú mikroglie na manipuláciu ich reakcie na neurodegeneráciu.

naši kolegovia zistili, že mikroglie Vytočte aktivitu SYK Keď sa stretnú s úlomkami vo svojom prostredí, ako je amyloid beta pri Alzheimerovej chorobe alebo úlomky myelínu pri roztrúsenej skleróze. Keď sme inhibovali funkciu SYK v mikrogliách, zistili sme, že dvojnásobne viac amyloidu beta sa nahromadilo v myšom modeli Alzheimerovej choroby a šesťnásobne viac myelínových zvyškov v myšom modeli roztrúsenej sklerózy.

Blokovanie funkcie SYK v mikroglii myšacieho modelu Alzheimerovej choroby tiež zhoršilo zdravie neurónov, čo sa prejavilo zvýšenými hladinami toxického neurónového proteínu a zvýšením počtu umierajúcich neurónov. Súvisí to s rýchlym kognitívnym poklesom, pretože potkany sa nedokázali naučiť test priestorovej pamäte.

Podobne knockdown SYK v myšom modeli roztrúsenej sklerózy zhoršuje motorickú dysfunkciu a zhoršuje opravu myelínu. Tieto zistenia naznačujú, že mikroglie využívajú SYK na ochranu mozgu pred neurodegeneráciou.

Ako však SYK chráni nervový systém pred poškodením a degeneráciou? Zistili sme, že mikroglie používajú SYK na migráciu smerom k troskám v mozgu. Pomáha tiež mikrogliám odstraňovať a ničiť tieto úlomky stimuláciou iných proteínov zapojených do čistiacich procesov. Tieto pracovné miesta podporujú myšlienku, že SYK pomáha chrániť mozog nabíjaním mikroglií na odstránenie toxínov.

Nakoniec sme chceli zistiť, či by sme mohli využiť SYK na vytvorenie „super mikroglie“, ktorá by mohla pomôcť vyčistiť trosky skôr, ako sa neurodegenerácia zhorší. Keď sme dali myšiam liek, ktorý posilnil fungovanie SYK, zistili sme, že myšie modely Alzheimerovej choroby mali nižšie hladiny akumulácie plakov v mozgu týždeň po podaní lieku. Toto zistenie poukazuje na potenciál zvýšenia aktivity mikroglií ako liečby Alzheimerovej choroby.

Horizont liečby mikroglií

Budúce štúdie budú potrebné na to, aby sa zistilo, či je vytváranie tímov na čistenie super mikroglií na liečbu neurodegeneratívnych chorôb pre ľudí prospešné. Naše výsledky však naznačujú, že mikroglie už hrajú dôležitú úlohu pri prevencii neurodegeneratívnych ochorení tým, že pomáhajú odstraňovať toxický odpad v nervovom systéme a podporujú hojenie poškodených oblastí.

Aj keď je možné, že môžete mať priveľa dobrých vecí. nadmerný opuch môže zhoršiť neurologické ochorenie spôsobené mikrogliami. Veríme, že vybavenie mikroglií správnymi pokynmi na vykonávanie ich prospešných funkcií bez toho, aby spôsobovali ďalšie škody, môže jedného dňa pomôcť pri liečbe a prevencii neurodegeneratívnych ochorení.

Grant: Táto práca bola podporená financovaním z NIH (1RF1AG071996-01, R01NS106383), Alzheimerovej asociácie (ADSF-21-816651), Cure Alzheimer’s Fund, Owens Family Foundation a Wagnerovho štipendia

O týchto správach z výskumu imunitného systému a neurodegenerácie

autor: Christine Zengeler
Zdroj: Konverzácia
kontakt: Christine Zengeler – Rozhovor
obrázok: obrázok je vo verejnej doméne