Исследователи UVA Health обнаружили в мозге молекулу, ответственную за организацию реакции иммунной системы на болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз (РС), что потенциально позволяет врачам усилить способность организма бороться с этими и другими разрушительными неврологическими заболеваниями.
Исследователи обнаружили, что идентифицированная исследователями молекула, называемая киназой, имеет решающее значение как для удаления накопления зубного налета, связанного с болезнью Альцгеймера, так и для предотвращения накопления мусора, вызывающего рассеянный склероз. Исследователи показали, что он делает это, направляя деятельность очистителей мозга, называемых микроглией. Эти иммунные клетки когда-то в значительной степени игнорировались учеными, но в последние годы они доказали свою жизненно важную роль в здоровье мозга.
Исследователи сообщают, что важные новые открытия UVA однажды позволят врачам увеличить активность микроглии для лечения или защиты пациентов от болезни Альцгеймера, рассеянного склероза и других нейродегенеративных заболеваний.
«К сожалению, в настоящее время у врачей нет эффективных методов лечения, направленных на устранение основных причин большинства нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона или БАС. [amyotrophic lateral sclerosis, commonly called Lou Gehrig’s disease]. В наших исследованиях мы обнаружили главного регулятора типа клеток и процессов, которые необходимы для защиты мозга от этих нарушений», — сказал старший научный сотрудник Джон Лукенс, доктор философии, из Медицинской школы Университета Вирджинии и ее Центра иммунологии мозга. и Glia (BIG), а также Центр иммунологии Картера и Институт мозга UVA. «Наша работа также показывает, что нацеливание на этот новый путь обеспечивает мощную стратегию устранения токсических виновников, вызывающих потерю памяти и нарушение двигательного контроля при нейродегенеративных заболеваниях. “
Токсическое накопление мозга
Считается, что многие нейродегенеративные заболевания, в том числе болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз, вызваны неспособностью мозга очиститься от токсичных накоплений. Недавние достижения в исследованиях в области неврологии пролили свет на важность микроглии в удалении вредных остатков из мозга, но новое открытие UVA предлагает практическое понимание того, как происходит этот процесс очистки, и ужасные последствия, когда этого не происходит.
Используя мышиную модель болезни Альцгеймера, исследователи UVA обнаружили, что отсутствие молекулы, которую они идентифицировали, тирозинкиназы селезенки, вызывает накопление бляшек в головном мозге и приводит к потере памяти у мышей — подобно симптомам, наблюдаемым у людей с болезнью Альцгеймера. Кроме того, нейробиологи смогли уменьшить накопление бляшек, активировав эту молекулу и микроглию в головном мозге, предложив потенциальный подход к лечению пациентов-людей, хотя это потребует значительно большего количества исследований и испытаний.
«Наша работа описала критический элемент функции микроглии при болезни Альцгеймера и рассеянном склерозе», — сказала исследователь Ханна Эннерфельт, первый автор новой научной статьи с изложением результатов. «Понимание лежащей в основе биологии этих клеток во время нейродегенерации может позволить ученым и врачам разрабатывать более информированные и эффективные терапевтические вмешательства».
Между тем отсутствие молекулы в мышиной модели рассеянного склероза привело к накоплению поврежденного миелина, защитного покрытия нервных клеток. Когда миелин поврежден, клетки не могут правильно передавать сообщения, вызывая такие симптомы рассеянного склероза, как проблемы с подвижностью и мышечные спазмы. Исследователи UVA пришли к выводу в новой научной статье, что молекула, которую они идентифицировали, сокращенно SYK, «критически участвует» в решающем удалении остатков миелина. «Если повышение активности SYK в микроглии может уменьшить количество остатков миелина в очагах рассеянного склероза, разработка новых препаратов для нацеливания на SYK может остановить прогрессирование рассеянного склероза и помочь обратить вспять повреждение», — сказала Элизабет Л. Фрост, доктор философии, критический исследователь. проэкт. «Это особенно многообещающий вариант, учитывая, что большинство доступных в настоящее время лекарств для лечения рассеянного склероза ослабляют адаптивный иммунитет. Эти иммуносупрессивные препараты приводят к восприимчивости к инфекциям и более высокому риску потенциально фатальных побочных эффектов, таких как прогрессирующая мультифокальная лейкоэнцефалопатия. Кроме того, некоторые формы рассеянного склероза не не имеют сильного участия иммунной системы, и поэтому в настоящее время есть очень ограниченные варианты лечения для этих пациентов».
«Нацеливание на SYK в микроглии, — отметила она, — позволит обойти многочисленные ограничения современной терапии рассеянного склероза».
Основываясь на своих многообещающих результатах, исследователи сообщают, что нацеливание молекулы на стимуляцию иммунной активности мозга может предложить способ лечения не только болезни Альцгеймера и рассеянного склероза, но и «спектра» нейродегенеративных заболеваний.
«Эти результаты особенно интересны, потому что они указывают на путь лечения, в котором мы могли бы изменить поведение этих нативных клеток мозга, микроглии, чтобы они вели себя более нейрозащитным образом», — сказала исследователь Коко Холлидей, студентка Университета штата Вирджиния, работающая в лаборатории Lukens. . «Потенциально это может быть применено к множеству различных неврологических заболеваний, которые все разделяют проблему накопления токсичных отходов в мозгу. Это был очень захватывающий проект, в котором можно было принять участие».
Свои выводы исследователи опубликовали в научном журнале. Клетка. В состав команды входили Эннерфельт, Фрост, Даниэль А. Шапиро, Холлидей, Кристин Э. Зенгелер, Габриэль Войтхофер, Эшли С. Болте, Кэтрин Р. Ламмерт, Джошуа А. Кулас, Тайлер К. Улланд и Люкенс. Исследователи сообщили об отсутствии финансовой заинтересованности в работе.
Исследование было поддержано Национальным институтом старения Национального института здоровья, грант RF1AG071996-01; Национальный институт неврологических расстройств и инсульта, грант R01NS106383; Ассоциация Альцгеймера, грант ADSF-21-816651; Фонд лечения болезни Альцгеймера; Фонд семьи Оуэнсов; и несколько учебных грантов.
