Bunky znižujú zápal a blokujú šírenie škodlivých proteínov. Zdá sa, že chránia pamäť a zdravie mozgu, čo by mohlo priniesť inovatívne zmeny v liečbe známej neurodegeneratívnej poruchy mozgu.
Amyloidné plaky sú nesprávne zložené agregáty proteínov medzi neurónmi a sú typickým znakom Alzheimerovej choroby. Zdroj: iStock/Artur Plawgo
Príčinou Alzheimerovej choroby, najčastejšieho typu demencie, bývajú mikroglie. Ide o malé imunitné bunky nervového systému, ktoré tvoria 10 až 15 percent všetkých buniek nachádzajúcich sa v mozgu. Tieto bunky zohrávajú dôležitú úlohu, lebo sú zapojené nielen do obranných procesov tela pred patogénmi, ale aj do budovania a udržiavania nervových okruhov. Správanie týchto buniek môže výrazne ovplyvniť priebeh choroby.
Vedci z Lekárskej fakulty Icahn v Mount Sinai v New Yorku spolu s výskumníkmi z Inštitútu Maxa Plancka pre biológiu starnutia v Kolíne nad Rýnom, z Rockefellerovej univerzity v New Yorku a s ďalšími významnými medzinárodnými inštitúciami identifikovali jedinečnú skupinu mikroglií, ktoré podľa odhadov chránia mozog. Tento objav by mohol otvoriť cestu novým liečebným stratégiám zameraným na spomalenie alebo prevenciu Alzheimerovej choroby.
Podľa štúdie v časopise Nature mikroglia s nižšou hladinou transkripčného faktora nazývaného PU.1, ktorý je nevyhnutný pre vývoj imunitných buniek, a s vyššou expresiou receptora známeho ako CD28, kľúčového kostimulačného receptora na T-lymfocytoch, ktorý posilňuje ich aktiváciu a je nevyhnutný pre plnú imunitnú odpoveď, pomáha znižovať zápal mozgu. Táto špecializovaná mikroglia spomaľuje hromadenie amyloidných plakov a šírenie toxických tau proteínov, ktoré sú hlavnými charakteristikami Alzheimerovej choroby. Spomínaný proteín PU.1 sa viaže na špecifické oblasti DNA a pomáha kontrolovať, ktoré gény sú aktivované alebo potlačené.
Nová cesta k imunoterapii Alzheimerovej choroby
Vedci myšiam vyvolali Alzheimerovu chorobu. Následne na nich aj vďaka vzorkám ľudských mozgových buniek a tkaniva preukázali, že zníženie hladiny transkripčného faktora PU.1 stimuluje mikroglie, čo spôsobuje expresiu imunitných regulačných receptorov, ktoré sa zvyčajne nachádzajú v lymfoidných bunkách. Lymfoidné bunky sú typ imunitných buniek, ktoré chránia telo pred infekciami.
Mikroglie potlačili zápal v celom mozgu a pomohli zachovať pamäť myší. Keď vedci odstránili receptor CD28 z tejto špecifickej podskupiny mikroglií, zápal sa zhoršil a rast plaku sa zvýšil, čo potvrdilo, že CD28 hrá podstatnú úlohu v udržiavaní aktivity týchto buniek chrániacich mozog. „Mikroglie sú nielen deštruktívnymi reakciami na Alzheimerovu chorobu – môžu sa stať ochrancami mozgu,“ uviedla Anne Schaeferová, profesorka na Katedre neurovied z Centra pre pokročilú obvodovú terapiu, spoluriaditeľka Centra pre gliovú biológiu na Friedmanovom mozgovom inštitúte, riaditeľka Inštitútu Maxa Plancka pre biológiu starnutia a hlavná autorka článku. „Tento objav rozširuje naše skoršie pozorovania o pozoruhodnej plasticite stavov mikroglií a ich dôležitých úlohách v rôznych funkciách mozgu. Zdôrazňuje zásadný význam medzinárodnej spolupráce pri napredovaní vedeckého pokroku.“
„Je pozoruhodné, že molekuly, ktoré imunológovia už dlho poznajú pre ich úlohu v B-lymfocytoch a T-lymfocytoch, regulujú aj aktivitu mikroglií,“ dodal Alexander Tarakhovsky, profesor imunológie, virológie a mikrobiológie na Rockefellerovej univerzite a spoluautor článku. „Tento objav prichádza v čase, keď regulačné T-bunky dosiahli významné uznanie ako hlavné regulátory imunity, čo zdôrazňuje spoločnú logiku imunitnej regulácie naprieč rôznymi typmi buniek. Otvára cestu pre imunoterapeutické stratégie liečby Alzheimerovej choroby.“
Pozrite si
Výskum nadväzuje na skoršie zistenia vedcov, ktorí identifikovali bežný genetický variant v jednom géne zodpovednom za produkciu transkripčného faktora PU.1, ktorý súvisí s nižším rizikom vzniku Alzheimerovej choroby. „Tieto výsledky poskytujú mechanistické vysvetlenie, prečo nižšie hladiny PU.1 súvisia so zníženým rizikom Alzheimerovej choroby,“ uviedla profesorka Alison Mary Goateová, jedna z autoriek predchádzajúcej štúdie. Výsledky podľa nej poskytujú vysvetlenie, prečo nižšie hladiny PU.1 súvisia so zníženým rizikom Alzheimerovej choroby.
Objav vzťahu medzi transkripčným faktorom PU.1 a receptorom CD28 ponúka nový molekulárny rámec pre pochopenie toho, ako mikroglia môže chrániť mozog. Posilňuje tiež myšlienku, že cielené ovplyvňovanie aktivity mikroglií prostredníctvom imunoterapií by mohlo zmeniť priebeh Alzheimerovej choroby.
Zdroje: Veda na dosah, Nature, Natonial Library of Medicine, Science Direct, Univerzita Komenského, Alzheimer´s Association, Science Daily
(RR)
