Понимание процессов старения мозга дает надежду на создание лечения болезни Альцгеймера и Паркинсона.
Ученые из Института биомедицинских наук Тринити (TBSI) пролили новый свет на процессы старения в головном мозге. Связав повышенное присутствие специализированных иммунных клеток с такими состояниями, как болезнь Альцгеймера и черепно-мозговая травма, они впервые обнаружили возможную новую цель для терапии, направленной на лечение возрастных неврологических заболеваний.
Исследование было проведено в сотрудничестве с экспертами Медицинской школы Университета Мэриленда. Специалисты сосредоточились на микроглии в головном и спинном мозге. Микроглия — это уникальный тип иммунных клеток, чья работа заключается в поддержке нервных клеток, защите от вторжения микробов, очистке от мусора и удалении умирающих нервных клеток путем их поглощения и поедания. Новые исследования показывают, что микроглия может иметь различные функциональные реакции в зависимости от молекулярных и биохимических изменений, происходящих в этих специализированных клетках.
Фактически, различные подтипы микроглии можно различить на основе свойства, называемого аутофлуоресценцией. Это тенденция клеток излучать свет одного цвета после того, как они поглотили свет другого цвета, и это происходит потому, что определенные вещества внутри клеток поглощают свет. Вещества, хранящиеся в специализированных клеточных компартментах, включают молекулы жира, кристаллы холестерина, металлы и другие неправильно свернутые белки.
Дэвид Лоан, доцент кафедры неврологии Школы биохимии и иммунологии Тринити в TBSI, является ведущим автором исследования, заявил, что по мере старения мозга эти материалы накапливаются внутри аутофлуоресцентной микроглии, что в результате увеличивает их аутофлуоресценцию. К сожалению, это накопление клеточного мусора также затрудняет выполнение микроглией своих основных задач по сбору мусора в мозге и для предотвращения неврологических повреждений и нейродегенеративных заболеваний.
В этом исследовании мы обнаружили у старых животных, что эти микроглии переходят в уникальное дисфункциональное состояние, которое имеет ряд проблемных последствий. Например, наблюдается увеличение клеточного стресса и повреждения, накопление жиров и железа, изменения к метаболическим процессам и увеличению производства молекул, которые усиливают иммунный ответ,сказал Лоан.
Кроме того, ученые продемонстрировали, что аутофлуоресцентная микроглия и связанное с ней воспаление были более выражены при патологических состояниях, таких как модели с генетическими факторами риска болезни Альцгеймера, и, что многообещающе, у пожилых животных исчезали при замещении микроглии с помощью лекарств.
Кроме того, воздействие окружающей среды при острой черепно-мозговой травме у животных ускорило возраст начала и распространение аутофлуоресцентной микроглии в тканях за счет увеличения повреждения мозга травмированных животных в результате окислительного стресса. В результате появляется все больше данных о том, что накопление аутофлуоресцентной микроглии способствует заболеваниям старения и нейродегенерации. Если эти субпопуляции микроглии сильно воспаляются и повреждают мозг, то воздействие на них может стать новой стратегией лечения старения.
