O nouă abordare pentru oprirea efectelor îmbătrânirii: Stimularea celulelor imunitare îmbunătățește eliminarea deșeurilor din creier

Bolile neurodegenerative sunt afecțiuni care afectează funcționarea creierului și a sistemului nervos, ducând la pierderea progresivă a structurii sau a funcției celulelor nervoase. Unele exemple de boli neurodegenerative includ boala Alzheimer, boala Parkinson și scleroza multiplă. Aceste boli pot cauza probleme de memorie, de mișcare și de funcționare generală a creierului și, adesea, se agravează în timp.

Descoperirile la șoareci sugerează o nouă abordare terapeutică pentru tratarea bolii Alzheimer și a altor boli legate de vârstă. Multe boli neurodegenerative, inclusiv Alzheimer și Parkinson, sunt caracterizate de prezența unor grupuri de proteine dăunătoare în creier. În ciuda eforturilor semnificative de a găsi modalități de a trata aceste afecțiuni prin eliminarea acestor clustere toxice, progresele au fost limitate.

Cercetătorii de la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis au descoperit o nouă modalitate de a îmbunătăți eliminarea deșeurilor din creier, ceea ce ar putea duce, potențial, la tratarea sau prevenirea bolilor neurodegenerative. Aceștia au descoperit că celulele imunitare din jurul creierului joacă un rol în eficiența eliminării deșeurilor și că aceste celule imunitare sunt afectate la șoarecii bătrâni, precum și la oamenii și șoarecii cu boala Alzheimer. În plus, ei au descoperit că tratarea șoarecilor bătrâni cu un compus imunostimulator poate întineri aceste celule imune și poate îmbunătăți eliminarea deșeurilor din creier. Descoperirile publicate recent în revista Nature, sugerează o nouă abordare pentru a stopa unele dintre efectele îmbătrânirii asupra creierului.

"Boala Alzheimer a fost studiată timp de mulți ani din perspectiva modului în care mor neuronii, dar există și alte celule, cum ar fi celulele imunitare de la periferia creierului, care ar putea juca, de asemenea, un rol în Alzheimer", a declarat autorul principal Jonathan Kipnis, Ph.D., Alan A. și Edith L. Wolff Distinguished Professor of Pathology & Immunology și cercetător BJC. "Nu pare probabil că vom reuși să reînviem neuronii morți sau muribunzi, dar celulele imune care se află la granițele creierului reprezintă o țintă fezabilă pentru tratarea bolilor cerebrale legate de vârstă. Ele sunt mai accesibile și ar putea fi drogate sau înlocuite. În acest studiu, am tratat șoarecii îmbătrâniți cu o moleculă care poate activa celulele imune îmbătrânite, iar aceasta a funcționat în ceea ce privește îmbunătățirea fluxului de fluid și eliminarea deșeurilor din creier. Acest lucru este promițător ca o abordare pentru tratarea bolilor neurodegenerative".

Kipnis este un expert în domeniul înfloritor al neuroimunologiei, studiul modului în care sistemul imunitar afectează creierul în sănătate și boală. În 2015, el a descoperit o rețea de vase care drenează lichidul, celulele imune și moleculele mici din creier în ganglionii limfatici, unde locuiesc multe celule ale sistemului imunitar. Anul trecut, el și colegii săi au arătat că unele terapii experimentale pentru Alzheimer sunt mai eficiente la șoareci atunci când sunt asociate cu un tratament orientat spre îmbunătățirea drenajului de lichid și resturi din creier.

Pentru acest studiu, Kipnis și Antoine Drieu, Ph.D. - un cercetător postdoctoral și autorul principal al lucrării - și-au propus să înțeleagă rolul jucat de celulele imunitare care trăiesc de-a lungul vaselor cerebrale și în leptomeningele, țesuturile care înconjoară imediat creierul și măduva spinării. Aceștia au numit aceste celule macrofage de la marginea parenchimală, deoarece se află la interfața dintre lichidul cefalorahidian și țesutul cerebral. Studiind șoareci, Kipnis, Drieu și colegii lor au descoperit că aceste macrofage reglează mișcarea arterelor sanguine care, la rândul lor, controlează fluxul de curățare a fluidului prin creier. Atunci când aceste macrofage erau epuizate sau afectate, în creier se acumulau resturi.

"Fluxul de lichid cefalorahidian este afectat în numeroase boli neurodegenerative, cum ar fi Alzheimer, accidentul vascular cerebral, Parkinson și scleroza multiplă", a spus Drieu. "Dacă putem restabili fluxul de lichid prin creier doar prin stimularea acestor macrofage, poate că putem încetini progresia acestor boli. Este un vis, dar cine știe? S-ar putea să funcționeze". Investigațiile ulterioare au arătat că macrofagele de la marginea parenchimală sunt modificate la persoanele cu boala Alzheimer și la șoarecii cu o afecțiune asemănătoare cu Alzheimer: Celulele imune sunt mai puțin capabile să consume și să elimine deșeurile și nu pot regla eficient fluxul de fluide.

Începând cu aproximativ 50 de ani, oamenii încep să se confrunte cu un declin al fluxului de lichid cerebral ca parte a îmbătrânirii normale. Același lucru se întâmplă și la șoarecii mai în vârstă. Kipnis, Drieu și colegii lor au arătat că tipul de macrofag de frontieră cel mai important pentru eliminarea deșeurilor și fluxul de fluid este mai puțin numeros la șoarecii bătrâni. Când au tratat șoarecii bătrâni cu o proteină care stimulează activitatea macrofagelor, macrofagele de frontieră au început să se comporte mai mult ca cele de la șoarecii mai tineri. Mai mult, tratamentul a îmbunătățit fluxul de fluide și eliminarea deșeurilor din creierul șoarecilor.

"În mod colectiv, rezultatele noastre arată că macrofagele de frontieră parenchimatoase ar putea fi potențial țintite farmacologic pentru a atenua deficitele de curățare a creierului asociate cu îmbătrânirea și cu boala Alzheimer", a declarat Kipnis, care este, de asemenea, profesor de neurologie, neuroștiință și neurochirurgie. "Discut cu colegii mei despre cum putem înlocui sau întineri aceste celule în creierele îmbătrânite și ca tratament pentru Alzheimer. Sper că într-o zi vom putea încetini sau întârzia dezvoltarea bolilor cerebrale legate de vârstă cu ajutorul acestei abordări."