โรคอัลไซเมอร์: เซลล์ภูมิคุ้มกันของสมองอาจเสนอเป้าหมายการรักษาใหม่

จุดเด่นอย่างหนึ่งของโรคอัลไซเมอร์คือการรวมตัวกันของโปรตีนเทาในสมอง ตอนนี้การศึกษาใหม่ในหนูพบว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันในสมองชนิดหนึ่งที่เรียกว่า microglia ทำให้เกิดความเสียหายของเนื้อเยื่อที่เชื่อมโยงกับการจับตัวเป็นก้อน

การปิดใช้งาน microglia อาจเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาโรคอัลไซเมอร์ได้หรือไม่?

การสแกนสมองของผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์เผยให้เห็นว่าความเสียหายของสมองที่มาพร้อมกับความหลงลืมและความสับสนจะปรากฏให้เห็นในไม่ช้าหลังจากที่อาการยุ่งเหยิงเริ่มหลอมรวมกันเป็นก้อน

เมื่อเร็ว ๆ นี้ วารสารเวชศาสตร์การทดลอง กระดาษอธิบายว่า microglia ทำงานได้อย่างไรเมื่อกลุ่ม tau เริ่มก่อตัวขึ้น

ผู้เขียนศึกษายังแสดงให้เห็นว่าการกำจัด microglia ช่วยลดความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับ tau ในสมองของหนูที่ดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อพัฒนาโปรตีนพันกันได้อย่างมาก

พวกเขาชี้ให้เห็นว่าการค้นพบนี้ชี้ไปที่วิธีใหม่ในการชะลอภาวะสมองเสื่อมที่เกิดความเสียหายต่อสมองที่เกี่ยวข้องกับ tau ในมนุษย์

“ ถ้าคุณสามารถกำหนดเป้าหมาย microglia ด้วยวิธีที่เฉพาะเจาะจงและป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหาย” David M. Holtzman ผู้เขียนการศึกษาอาวุโสศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาจาก Washington University School of Medicine ในเมืองเซนต์หลุยส์รัฐมิสซูรีกล่าว“ ฉันคิดว่าจะ เป็นแนวทางใหม่ที่สำคัญเชิงกลยุทธ์ในการพัฒนาการรักษา”

โปรตีนที่เป็นพิษและทำลายเนื้อเยื่อสมอง

Alzheimer’s คือภาวะที่ทำลายเนื้อสมอง แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะไม่แน่ใจว่ารูปแบบทั่วไปของภาวะสมองเสื่อมเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่พวกเขามีผู้ต้องสงสัยหลักสองคนในสถานที่ท่องเที่ยว ได้แก่ โปรตีน tau และ beta-amyloid

หลักฐานการชันสูตรพลิกศพเผยให้เห็นว่าคนส่วนใหญ่พัฒนาโล่เบต้า - อะไมลอยด์และเทาเทาตามอายุ อย่างไรก็ตามผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ดูเหมือนจะมีอีกมากมาย นอกจากนี้โปรตีนเหล่านี้มักจะสะสมในรูปแบบที่คาดเดาได้ซึ่งเริ่มต้นในพื้นที่ความจำของสมองแล้วแพร่กระจาย

ในสมองที่มีสุขภาพดีโปรตีนเทาสนับสนุนการทำงานของเซลล์ประสาทซึ่งเป็นเซลล์ประสาทที่ประกอบเป็นระบบการสื่อสารของสมอง โปรตีนจะทำให้ microtubules คงที่ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ช่วยให้เซลล์ประสาทลำเลียงโมเลกุลและสารอาหาร

อย่างไรก็ตามโปรตีน tau ยังสามารถทำงานผิดปกติและสะสมในกลุ่มที่เป็นพิษซึ่งขัดขวางและฆ่าเซลล์ประสาท

สิ่งนี้ไม่เพียง แต่เกิดขึ้นในโรคอัลไซเมอร์เท่านั้น แต่ยังเกิดขึ้นในภาวะสมองก้าวหน้าอื่น ๆ เช่นโรคสมองพิการเรื้อรัง นี่เป็นอาการที่มักเกิดขึ้นกับนักมวยและนักฟุตบอลหลังจากได้รับบาดเจ็บที่ศีรษะซ้ำ ๆ

การศึกษาใหม่นี้เกี่ยวข้องกับบทบาทของ microglia ในกระบวนการจับตัวเป็นก้อน tau Microglia เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันที่อาศัยอยู่ในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) และเป็นแนวทางในการเจริญเติบโตพัฒนาการและการทำงานของมัน

บทบาทที่เพิ่มขึ้นสองเท่าของ microglia

ในการวิจัยก่อนหน้านี้ศาสตราจารย์ Holtzman และเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่าง microglia และ tau ที่ดูเหมือนจะปกป้องระบบประสาทส่วนกลาง: พวกเขาพบว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันมีความสามารถในการ จำกัด การก่อตัวของโปรตีนที่เป็นพิษ

อย่างไรก็ตามสิ่งที่พวกเขาเห็นยังทำให้พวกเขาสงสัยว่าความสัมพันธ์อาจเพิ่มขึ้นสองเท่า

ดูเหมือนว่าความพยายามของ microglia ในการกำจัด tau tangles ในระยะต่อมาของโรคอาจเป็นอันตรายต่อเซลล์ประสาทที่อยู่ใกล้เคียง

ดังนั้นทีมงานจึงตัดสินใจที่จะตรวจสอบความสัมพันธ์ของ microglia-tau อย่างใกล้ชิดโดยใช้หนูที่ดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งสร้าง tau ของมนุษย์ที่รวมตัวกันเป็นกลุ่มได้อย่างง่ายดาย

หนูเหล่านี้มักจะพัฒนา tau tangles เมื่ออายุ 6 เดือนและแสดงอาการสมองถูกทำลายเมื่ออายุประมาณ 9 เดือน

หนูบางตัวมีความหลากหลายของมนุษย์ด้วย APOE ยีนที่เพิ่มความเสี่ยงของบุคคลในการเป็นโรคอัลไซเมอร์ถึง 12 เท่า ทีมงานได้พบก่อนหน้านี้ว่าตัวแปรนี้เรียกว่า APOE4เพิ่มความเป็นพิษของเทาต่อเซลล์ประสาทอย่างมาก

เมื่อหนูอายุครบ 6 เดือนนักวิจัยจึงงดอาหารและเสริมอาหารต่อไปอีก 3 เดือนด้วยสารประกอบที่ช่วยลด microglia ในสมอง พวกเขาให้ยาหลอกที่เหลือเพื่อเปรียบเทียบผลกระทบ

การปรากฏตัวของ microglia มีความสำคัญต่อความเสียหายของสมองหรือไม่?

เมื่อหนูอายุได้ 9.5 เดือนนักวิจัยได้ตรวจสอบและเปรียบเทียบสมองของพวกมัน พวกเขาพบว่าการมีไมโครเกลียสร้างความแตกต่างอย่างมากต่อการหดตัวของสมอง

หนูที่มีอาการยุ่งเหยิงและมีความเสี่ยงสูง APOE4 ยีนที่ไม่ได้รับอาหารเสริมที่ทำลาย microglia แสดงให้เห็นว่าสมองหดตัวอย่างรุนแรง

ผลลัพธ์นี้ชี้ให้เห็นว่าจำเป็นต้องมี microglia เพื่อให้สมองถูกทำลาย

ในทางตรงกันข้ามการขาด microglia อันเป็นผลมาจากการรับประทานอาหารเสริมทำให้แทบจะไม่เกิดการหดตัวของสมองในหนูที่ยุ่งเหยิงกับ APOE4 ยีนเสี่ยง

นอกจากนี้สมองของพวกเขายังดูแข็งแรงและมีหลักฐานเพียงเล็กน้อยว่าเป็นพิษ

ทีมงานยังพบว่าหนูที่ยุ่งเหยิงด้วยการลบ APOE ยีนมีการหดตัวของสมองเพียงเล็กน้อยและมีสัญญาณของพิษเล็กน้อย

การทดลองเพิ่มเติมพบว่า APOE ดูเหมือนจะทริกเกอร์ microglia เมื่อพวกเขาใช้งานด้วยวิธีนี้ microglia จะผลักดันการพัฒนาของ tau tangles ที่เป็นพิษซึ่งทำลายเนื้อเยื่อสมองแนะนำนักวิจัย

‘Microglia ขับเคลื่อนการเสื่อมของระบบประสาท’

“ Microglia ทำให้เกิดการเสื่อมของระบบประสาท” Yang Shi, Ph.D. , นักวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการของศาสตราจารย์ Holtzman กล่าว“ อาจเกิดจากการตายของเซลล์ประสาทที่เกิดจากการอักเสบ”

“ แต่แม้ว่าจะเป็นเช่นนั้นหากคุณไม่มี microglia หรือคุณมี microglia แต่ไม่สามารถเปิดใช้งานได้ tau ในรูปแบบที่เป็นอันตรายจะไม่เข้าสู่ขั้นสูงและคุณจะไม่ได้รับความเสียหายทางระบบประสาท” เธอกล่าวเสริม

ผลการวิจัยเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า microglia มีส่วนสำคัญในการเสื่อมสภาพของระบบประสาทและอาจเป็นเป้าหมายที่มีประโยชน์ในการรักษาโรคอัลไซเมอร์และภาวะเสื่อมของระบบประสาทอื่น ๆ

แม้ว่าสารประกอบที่ทีมใช้ในการลด microglia ในสมองของหนูจะไม่เหมาะสำหรับใช้กับมนุษย์ แต่ก็สามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนายาได้

ความท้าทายคือการหาวิธีกำหนดเป้าหมาย microglia ณ จุดที่พวกเขาเริ่มชื่นชอบโรคมากกว่าสุขภาพ

“ ถ้าเราสามารถหายาที่ปิดการใช้งาน microglia โดยเฉพาะในช่วงเริ่มต้นของระยะการเสื่อมของระบบประสาทของโรคมันก็คุ้มค่าที่จะประเมินในคน”

ศาสตราจารย์ David M. Holtzman