Hvordan hjernens 'immunminne' kan føre til Alzheimers
En ny studie viser at mikroglia, som er immunceller i sentralnervesystemet, kan "huske" betennelse. Dette "minnet" påvirker hvordan cellene reagerer på nye stimuli og håndterer giftig plakk i hjernen, en markør for Alzheimers sykdom.
Microglia, noen ganger referert til som "scavenger" -celler, "er de primære immuncellene i sentralnervesystemet."
Som nøkkelspiller i hjernens immunitet sendes mikroglia til stedet for infeksjon eller skade, hvor de bekjemper giftige stoffer eller patogener og blir kvitt ubrukelige celler.
Imidlertid er disse cellene også kjent for å spille en negativ rolle i nevrodegenerative lidelser som Alzheimers sykdom, Parkinsons sykdom, iskemisk hjerneslag og traumatiske hjerneskader.
For eksempel viste en nylig studie at når mikroglia er overaktiv, sluker de giftige plakk sammen med synapser, noe som antagelig fører til nevrodegenerasjon sett i Alzheimers.
I tillegg overlever mikroglia i veldig lang tid, med noen av cellene som varer i over to tiår.
Også "[s] undersøkelser har vist at smittsomme sykdommer og betennelser i løpet av livet kan påvirke alvorlighetsgraden av Alzheimers sykdom mye senere i livet," forklarer lederforsker Jonas Neher, en eksperimentell neuroimmunologiforsker ved det tyske senteret for nevrodegenerative sykdommer i Tübingen. .
Sammen førte disse observasjonene Neher til å lure på "om et immunologisk minne i disse langvarige mikrogliaene kunne kommunisere denne [Alzheimers] risikoen."
For å svare på dette spørsmålet undersøkte teamet immunresponsen til disse hjernecellene hos mus. Resultatene ble publisert i tidsskriftet Natur.
‘Trenede’ mot ‘tolerante’ immunceller
Neher og kollegaer forårsaket betennelse hos mus flere ganger og studerte effekten den hadde på mikroglia. Forskerne utløste to forskjellige tilstander i hjernens åtselceller: "trening" og "toleranse."
For eksempel trente den første inflammatoriske stimulansen som forskerne brukte, immuncellene til å reagere sterkere på den andre inflammatoriske stimulansen. Men ved den fjerde stimulansen hadde cellene blitt tolerante mot betennelse og reagerte knapt i det hele tatt.
Dermed ble det tydelig at microglia kan "huske" en tidligere betennelse.
Forskerne ønsket da å vite hvilken rolle dette minnet spiller i hvordan mikroglia reagerer på opphopningen av amyloidplakk i hjernen, som er et kjennetegn på Alzheimers sykdom. Så de undersøkte aktiviteten til mikroglia hos mus som hadde Alzheimers-lignende patologi.
Neher og teamet fant at trente immunceller forverret sykdommen på lang sikt. Måneder etter den første inflammatoriske stimulansen økte mikroglia produksjonen av giftige plakk. Tolerant mikroglia reduserte derimot plakkdannelse.
"Resultatene våre identifiserer immunminne i hjernen som en viktig modifikator for nevropatologi," forklarer forskerne.
Betennelse kan omprogrammere hjernen
Videre ønsket forskerne å vite om dette immunminnet etterlot seg et epigenetisk spor - det vil si om hukommelsen om betennelse ville forårsake kjemiske endringer i cellens DNA.
DNA-analyser avslørte at måneder etter den første inflammatoriske stimulansen hadde både "trente" celler og "tolerante" celler epigenetiske endringer som aktiverte noen gener og slo av andre.
Slike epigenetiske endringer påvirket mikroglias evne til å fjerne giftige plakk i hjernen.
"Det er mulig at inflammatoriske sykdommer som primært utvikler seg utenfor hjernen, også hos mennesker kan utløse epigenetisk omprogrammering i hjernen," spekulerer Neher.
Hvis dette er sant, ville det forklare hvorfor inflammatoriske sykdommer som leddgikt - og sykdommer som har blitt foreslått å være inflammatoriske, for eksempel diabetes - øker risikoen for Alzheimers sykdom.
Deretter planlegger forskerne å studere om mikroglia endres på samme måte hos mennesker. Hvis de er det, kan dette åpne for nyskapende terapier.
