Είτε ξετυλίγεται από ένα ξαφνικό εγκεφαλικό είτε λυγίζει κάτω από τη συνεχή επίθεση του Αλτσχάιμερ, ο εγκέφαλος φλεγμονώνεται, οδηγώντας σε γνωστικά προβλήματα, ακόμη και σε θάνατο. Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και πολλά χρόνια ότι η σοβαρή φλεγμονή μπορεί να σκοτώσει τους νευρώνες του εγκεφάλου. Τώρα, ερευνητές στο UC San Francisco ανακάλυψαν ότι ακόμη και η ανεπαίσθητη φλεγμονή βλάπτει τον εγκέφαλο.
Ωστόσο, αντί να σκοτώνει εντελώς τους νευρώνες, η σχετικά ήπια φλεγμονή καταστρέφει μόνο τις προεξοχές που μοιάζουν με το βραχίονα, που ονομάζονται νευρίτες, που ενώνουν τους νευρώνες. Αυτές οι συνδέσεις είναι ζωτικής σημασίας για οτιδήποτε κάνει ο εγκέφαλος, συμπεριλαμβανομένης της μάθησης και της μνήμης. Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν τον περασμένο μήνα στο Cell Reports, περιγράφουν λεπτομερώς μια νέα εκφυλιστική οδό που οι επιστήμονες μπορούν τώρα να προσπαθήσουν να διακόψουν. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στον περιορισμό της βλάβης από κοινές νευρολογικές παθήσεις.
“Υπάρχουν πολλά συναρπαστικά φάρμακα που εισέρχονται τώρα στην κλινική χρήση που διακόπτουν αυτές τις φλεγμονώδεις διεργασίες και τώρα ξέρουμε να εξετάσουμε τις επιπτώσεις τους στους νευρίτες”, δήλωσε ο Raymond Swanson, MD, ανώτερος συγγραφέας στην εργασία και καθηγητής νευρολογίας με κοινά ραντεβού στο UCSF. και το Ιατρικό Κέντρο Βετεράνων Υποθέσεων του Σαν Φρανσίσκο. “Όχι πολύ μακριά, αυτό θα μπορούσε να έχει μεγάλο αντίκτυπο στη βοήθεια των ασθενών μας.”
Η ομάδα του Ray Swanson ανακάλυψε ότι η φλεγμονή – συνέπεια ασθενειών όπως το Αλτσχάιμερ και το εγκεφαλικό – καταστρέφει αυτά τα καλώδια αλλά γλιτώνει τους νευρώνες. Σε πειραματόζωα που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με αυξανόμενες δόσεις του φλεγμονώδους μορίου, S100β, ο υγιής ιστός των νευριτών φθείρεται αργά, αφήνοντας τους νευρώνες αποσυνδεδεμένους.
Φιλική φωτιά από το ανοσοποιητικό σύστημα
Η φλεγμονή είναι η πρώτη γραμμή άμυνας του οργανισμού όταν κάτι πάει στραβά. Σπρώχνει αίμα σε μια τραυματισμένη περιοχή, λούζοντάς την με κύτταρα του ανοσοποιητικού που απελευθερώνουν χημικές ουσίες για να σκοτώσουν τα παθογόνα. Η στρατηγική λειτουργεί καλά ενάντια στα βακτήρια, αλλά είναι βάναυση στα ευαίσθητα νευρωνικά δίκτυα του εγκεφάλου. Ιδιαίτερα στον γερασμένο εγκέφαλο, η φλεγμονή μπορεί να είναι επιβλαβής».
Η ομάδα του Swanson ήθελε να μάθει πώς αυτή η φλεγμονώδης διαδικασία βλάπτει τον εγκέφαλο. Ενδιαφέρονταν ιδιαίτερα για μοριακά συσσωματώματα, που ονομάζονται ράβδοι κοφιλακτίνης (CARs), που εμφανίζονται μετά από εγκεφαλικό. Τα CAR σχηματίζονται όταν δύο πρωτεΐνες, που ονομάζονται cofilin και ακτίνη, που διατηρούν φυσιολογικά τους νευρίτες, σπάνε, σχηματίζοντας ακατάστατες συστάδες. Είναι γνωστό ότι τα CAR σχηματίζονται ως απόκριση σε μια χημική ουσία που ονομάζεται υπεροξείδιο, την οποία απελευθερώνουν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού όταν ο εγκέφαλος φλεγμονή.
Σύνδεση των κουκκίδων από τη φλεγμονή στη δυσλειτουργία
Για να ρίξουν μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτή τη διαδικασία, οι ερευνητές διέγειραν φλεγμονή σε ένα μέρος του εγκεφάλου του ποντικιού που ελέγχει την κίνηση. Περίμεναν ότι οι νευρώνες θα πέθαιναν και τα ποντίκια θα είχαν πρόβλημα να κινηθούν. Τα ποντίκια δυσκολεύονταν να κινηθούν, αλλά όταν οι ερευνητές εξέτασαν τον εγκεφαλικό ιστό τους κάτω από ένα μικροσκόπιο, έμειναν έκπληκτοι όταν είδαν ότι μόνο οι νευρίτες είχαν μαραθεί, αφήνοντας τους νευρώνες απομονωμένους σαν αστέρια στον νυχτερινό ουρανό.
Η απώλεια αυτών των συνδέσεων ήταν αρκετή για να στερήσει από τα ποντίκια μέρος του κινητικού συντονισμού τους. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες προσπάθησαν να μειώσουν την ποσότητα είτε του υπεροξειδίου είτε της κοφιλίνης και θεραπεύουν τον εγκέφαλο με την ίδια φλεγμονώδη ουσία. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, σχηματίστηκαν λιγότερα CAR και οι νευρίτες επέζησαν. Τα ποντίκια διατήρησαν επίσης τον συντονισμό τους.
Είχαν ανακαλύψει ένα νέο μονοπάτι: η φλεγμονή προκάλεσε τα κύτταρα του ανοσοποιητικού να απελευθερώσουν υπεροξείδιο, τραβώντας την κοφιλίνη και την ακτίνη από τους νευρίτες και δημιουργώντας CAR. Οι νευρίτες πέθαναν και ο αποσυνδεδεμένος εγκέφαλος δυσλειτουργούσε.
Ένας νέος στόχος για τη θεραπεία του νευροεκφυλισμού
Πολλές νευρολογικές ασθένειες περιλαμβάνουν φλεγμονή, συμπεριλαμβανομένης της σκλήρυνσης κατά πλάκας, της τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης και της αμυοτροφικής πλευρικής σκλήρυνσης (ALS).
Τώρα που οι επιστήμονες το κατανοούν καλύτερα, μπορούν να σχεδιάσουν θεραπείες για να διακόψουν αυτό το φλεγμονώδες μονοπάτι. Οι ασθενείς με εγκεφαλικό, για παράδειγμα, θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν έγκαιρα με αντιφλεγμονώδεις παράγοντες για την προστασία των νευριτών από βλάβες και τη διατήρηση της γνωστικής ικανότητας.
«Ιδιαίτερα στον γερασμένο εγκέφαλο, η φλεγμονή μπορεί να είναι επιβλαβής», είπε ο Swanson. «Με το πώς οι νευρίτες είναι τόσο ευάλωτοι στη φλεγμονή, ίσως μπορέσουμε επιτέλους να κερδίσουμε το πάνω χέρι ενάντια σε μερικές από τις πιο κοινές νευρολογικές ασθένειες».