1759954671
2025-10-08 19:30:00
Понимание того, как взаимодействие между центральной нервной системой и иммунной системой способствует проблемам старения, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, артрит и многие другие, может привести к появлению новых направлений для разработки терапевтических средств, заявили докладчики на симпозиуме Массачусетского технологического института «Нейро-иммунная ось и стареющий мозг» 18 сентября.
Директор Института Пикауэра и Инициативы по старению мозга Ли-Хуэй Цай выступает с докладом «Построение системного взгляда на болезнь Альцгеймера: от омики к иммунологии».
Фото: Нина Тиракун/Институт Пикауэра
Например, основной докладчик Михаль Шварц из Института Вейцмана в Израиле рассказала о своих десятилетиях новаторской работы по пониманию нейро-иммунной «экосистемы». По ее словам, иммунные клетки помогают мозгу исцеляться и поддерживают многие его функции, в том числе его «пластичность», способность адаптироваться и усваивать новую информацию. Но лаборатория Шварца также обнаружила, что с возрастом может возникнуть каскад иммунных сигналов, который подрывает когнитивные функции. Она использовала это понимание для исследования и разработки корректирующей иммунотерапии, которая улучшает иммунный ответ мозга на болезнь Альцгеймера как за счет омоложения иммунных клеток микроглии мозга, так и за счет привлечения периферических иммунных клеток, называемых макрофагами. Шварц вывел потенциальную терапию на рынок в качестве главного научного директора ImmunoBrain, компании, тестирующей ее в клинических испытаниях.
В своей презентации Цай отметила недавнюю работу своей лаборатории и работы профессора информатики и члена ABI Манолиса Келлиса, показывающую, что многие гены, связанные с болезнью Альцгеймера, наиболее сильно экспрессируются в микроглии, что придает ей профиль экспрессии, более похожий на аутоиммунные расстройства, чем на многие психиатрические расстройства (где экспрессия генов, связанных с заболеванием, обычно наиболее высока в нейронах). Исследование показало, что микроглия «истощается» по мере прогрессирования заболевания, теряет свою клеточную идентичность и становится опасным воспалительным процессом.
«Генетический риск, эпигеномная нестабильность и истощение микроглии действительно играют центральную роль в болезни Альцгеймера», — сказала Цай, добавив, что ее лаборатория сейчас также изучает, как иммунные Т-клетки, привлеченные микроглией, могут также способствовать прогрессированию болезни Альцгеймера.
Тело и мозг
Нейроиммунная «ось» соединяет не только нервную и иммунную системы, но также простирается между всем телом и мозгом, что имеет многочисленные последствия для старения. Несколько выступавших сосредоточили внимание на ключевом канале: блуждающем нерве, который идет от мозга к основным органам тела.
Например, Сара Прескоттисследователь из Института Пикауэра и доцент кафедры биологии Массачусетского технологического института, представила собранные в ее лаборатории доказательства того, что связь мозга через окончания блуждающего нерва в дыхательных путях тела имеет решающее значение для управления защитой дыхательных тканей организма. Учитывая, что мы вдыхаем около 20 000 раз в день, наши дыхательные пути подвергаются множеству проблем со стороны окружающей среды, отметила Прескотт, а ее лаборатория и другие исследователи обнаружили, что нервная система напрямую взаимодействует с иммунными путями, вызывая физиологические реакции. Но с возрастом снижается блуждающий рефлекс, отметила она, что увеличивает восприимчивость к инфекциям, и поэтому ее лаборатория сейчас работает на моделях мышей, чтобы изучать нейроны дыхательных путей в мозг на протяжении всей жизни, чтобы лучше понять, как они изменяются с возрастом.
Доцент Института биологии и Пикауэра Сара Прескотт начинает свой доклад «Ось дыхательных путей-мозга: от дыхания к мозгу и к постели».
Фото: Нина Тиракун/Институт Пикауэра
В своем выступлении профессор Калифорнийского технологического института Саркис Мазманян сосредоточился на работе в своей лаборатории, связывающей микробиом кишечника с болезнью Паркинсона (БП), например, путем стимулирования патологии белка альфа-синуклеина и двигательных проблем на моделях мышей. Его лаборатория выдвигает гипотезу, что микробиом может образовывать в кишечнике альфа-синуклеин через бактериальный амилоидный белок, который впоследствии может способствовать развитию патологии в головном мозге, потенциально через блуждающий нерв. На основе своих исследований лаборатория разработала два вмешательства. Один из них дает мышам со сверхэкспрессией альфа-синуклеина диету с высоким содержанием клетчатки, чтобы увеличить количество короткоцепочечных жирных кислот в их кишечнике, что фактически модулирует активность микроглии в мозге. Диета с высоким содержанием клетчатки помогает облегчить двигательную дисфункцию, корректирует активность микроглии и уменьшает белковую патологию, показал он. Другой препарат — препарат, разрушающий бактериальный амилоид в кишечнике. Он предотвращает образование альфа-синуклеина в мозге мышей и облегчает симптомы БП. Эти результаты ожидают публикации.
Тем временем Кевин Трейси, профессор Университета Хофстра и Northwell Health, взял слушателей в путешествие вверх и вниз по блуждающему нерву к селезенке, описывая, как импульсы в нерве регулируют выбросы иммунной системой сигнальных молекул, или «цитокинов». Слишком большой скачок может оказаться вредным, например, вызывая аутоиммунное заболевание ревматоидный артрит. Трейси рассказала, как недавно одобренный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США шейный имплант размером с таблетку для стимуляции блуждающего нерва помогает пациентам с тяжелыми формами заболевания, не подавляя их иммунную систему.
Граница мозга
Другие докладчики обсуждали возможности понимания нейроиммунных взаимодействий при старении и заболеваниях на «границах», где встречаются иммунная система мозга и организма. Эти области включают мозговые оболочки, окружающие мозг, сосудистое сплетение (ближайшее к желудочкам или открытым пространствам внутри мозга) и границу между клетками мозга и системой кровообращения.
Например, взяв за основу исследования, показавшие, что циркадные нарушения являются фактором риска развития болезни Альцгеймера, профессор Гарвардской медицинской школы Бет Стивенс из Бостонской детской больницы описала новое исследование в своей лаборатории, в котором изучалось, как иммунные клетки мозга могут по-разному функционировать в зависимости от цикла день-ночь. Проект, возглавляемый новоиспеченным доктором философии Хеленой Барр, обнаружил, что «пограничные макрофаги» — долгоживущие иммунные клетки, находящиеся в границах мозга — демонстрируют циркадные ритмы в экспрессии и функционировании генов. Стивенс описал, как эти клетки настраиваются в соответствии с циркадными часами, чтобы «есть» больше во время фазы отдыха. Этот процесс может помочь удалить материал, вытекающий из мозга, включая пептиды, связанные с болезнью Альцгеймера, такие как бета-амилоид. Итак, как предполагает Стивенс, циркадные нарушения, например, из-за старения или работы в ночную смену, могут способствовать возникновению заболевания, нарушая хрупкий баланс в иммуноопосредованной «очистке» мозга и его границ.
Вслед за Стивенсом на трибуне профессор Вашингтонского университета Марко Колонна проследил, как на эмбриональной стадии развиваются различные виды макрофагов, в том числе пограничные макрофаги и микроглия. Он описал различные программы экспрессии генов, которые направляют их дифференциацию в тот или иной тип. Например, один ген, который он выделил, необходим пограничным макрофагам в сосудистой сети головного мозга, чтобы помочь регулировать поток спинномозговой жидкости (СМЖ), очищающий от отходов, о чем также говорил Стивенс. Нокаут гена также ухудшает кровоток. Важно отметить, что его лаборатория обнаружила, что версии гена могут в некоторой степени защищать от болезни Альцгеймера, и что регулирование экспрессии гена может быть терапевтической стратегией.
Коллега Колонны из Университета Вашингтона Джонатан Кипнис (бывший студент Шварца) также обсудил макрофаги, которые связаны с определенной границей между тканью мозга и водопроводом рядом с сосудистой сетью, несущей спинномозговую жидкость. Макрофаги, как показала его лаборатория в 2022 году, активно управляют потоком спинномозговой жидкости. Он показал, что удаление макрофагов позволяет белкам болезни Альцгеймера накапливаться у мышей. Его лаборатория продолжает исследовать способы, которыми эти специфические пограничные макрофаги могут играть роль в развитии заболеваний. В отдельных исследованиях он также изучает, как мозговой мозг черепа способствует популяции иммунных клеток в мозге и может играть роль в нейродегенерации.
Стажеры из лабораторий Массачусетского технологического института представили плакаты своих исследований во время приема после докладов на симпозиуме.
Фото: Нина Тиракун/Институт Пикауэра
Несмотря на все разговоры об отдаленных органах и границах мозга, сами нейроны никогда не были далеки от обсуждения. Профессор Гарвардской медицинской школы Исаак Чиу отдал им должное в докладе, посвященном тому, как они участвуют в собственной иммунной защите, например, непосредственно ощущая патогены и испуская сигналы воспаления при гибели клеток. Он обсудил ключевую молекулу в этом последнем процессе, которая экспрессируется среди нейронов по всему мозгу.
#Исследования #старения #мозга #учетом #иммунной #информации #открывают #новые #возможности #лечения #говорят #докладчики #Новости #Массачусетского #технологического #института
Продолжение темы
