Σύμφωνα με μία νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο Karolinska η αντικατάσταση των δυσλειτουργούντων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος στον εγκέφαλο έχει πιθανώς θεραπευτικές χρήσεις για νευροεκφυλιστικές νόσους όπως η ALS και η νόσος Alzheimer. Οι επιστήμονες εισήγαγαν νέα ανοσιακά κύτταρα στον εγκέφαλο σε ένα πειραματικό μοντέλο. Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications.
Τα μακροφάγα είναι ανοσιακά κύτταρα που βρίσκονται στον οργανισμό και έχουν διαφορετική εξειδίκευση ανάλογα με το όργανο στο οποίο δρουν. Στον εγκέφαλο, είναι γνωστά ως μικρογλοία. Σε έναν υγιή εγκέφαλο, τα μικρογλοία εμπλέκονται σε αρκετές δραστηριότητες που αφορούν τη λειτουργικότητα και την υγεία των νευρικών κυττάρων. Σε παθήσεις όπως η ALS και η νόσος Alzheimer, τα μικρογλοία προκαλούν βλάβες στα νευρικά κύτταρα αντί να τα προστατεύουν.
Νέο Μοντέλο Εξάντλησης των Μικρογλοίων
Οι επιστήμονες της παρούσας έρευνας πιστεύουν ότι η αντικατάσταση των δυσλειτουργούντων μικρογλοίων με υγιή κύτταρα θα έχει χρησιμότητα για τις νευροεκφυλιστικές νόσους. Επομένως έχουν αναπτύξει ένα νέο μοντέλο πειραματοζώων στο οποίο τα μικρογλοία του ζώου έχουν αφαιρεθεί από το κεντρικό νευρικό του σύστημα (ΚΝΣ). Αυτό οδηγεί σε μία ταχεία εισροή μονοκυττάρων, δηλαδή προδρόμων μορφών των μακροφάγων, στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό, γεγονός επιτρέπει την εμφάνιση νέων κυττάρων που ομοιάζουν τα μικρογλοία. Τα μικρογλοία στο εγκέφαλο, ωστόσο, έχουν διαφορετική εμβρυονική προέλευση από τα μονοκύτταρα του αίματος.
«Γνωρίζαμε ότι τα μονοκύτταρα του αίματος μπορούν να εισέλθουν στο ΚΝΣ στο πειραματικό μοντέλο ποντικών μας, ωστόσο δεν γνωρίζαμε σε ποιο βαθμό μπορούσαν να προσαρμοστούν στο νέο μικροπεριβάλλον», είπε ο Χάραλντ Λαντ, κύριος συγγραφέας της έρευνας. «Επομένως εξετάσαμε τη διαδικασία του επαναποικισμού και παρατηρήσαμε όλες τις αλλαγές στα κύτταρα αυτά με την πάροδο του χρόνου».
Η Ανατροφή Υπερνικά τη Φύση
Τα νέα κύτταρα προσαρμόστηκαν στους «άδειους» ιστούς αλλά δεν διαφοροποιήθηκαν πλήρως σε μικρογλοία. Τα μονοκύτταρα, ωστόσο, ξεκίνησαν να εκφράζουν αρκετά γονίδια που χαρακτηρίζουν τα μικρογλοία, ομοίασαν τη μορφολογία τους και παρουσίασαν αρκετές λειτουργίες παρόμοιες με αυτές των μικρογλοίων. Μία μετα-ανάλυση αρκετών προσφάτων μελετών σχετικά με τον επαναποικισμό των μικρογλοίων επιβεβαίωσε ότι αυτή η γονιδιακή έκφραση είναι μοναδική στα μονοκύτταρα που προσαρμόζονται στο μικροπεριβάλλον του ΚΝΣ, γεγονός που έρχεται σε αντίθεση με τη φυσιολογική τους λειτουργία. Η προφανής ικανότητα του ιστικού μικροπεριβάλλοντος να «καθοδηγήσει» τις λειτουργίες των κυττάρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θεραπευτικούς σκοπούς, είπαν οι ερευνητές. Η έρευνα υποστηρίζει τις προσπάθειες των ερευνητών για την ανάπτυξη νέων ανοσοθεραπειών για τις νευροεκφυλιστικές νόσους.
«Υπάρχουν ορισμένες ανίατες νευροεκφυλιστικές νόσοι στους ανθρώπους για τις οποίες σήμερα δεν υπάρχουν αποτελεσματικές ανοσοθεραπείες», είπε ο καθηγητής Μπομπ Χάρις από το Πανεπιστήμιο Karolinska. «Πιστεύουμε ότι η αποτελεσματική αντικατάσταση των δυσλειτουργούντων μικρογλοίων έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει μία θεραπευτική προσέγγιση, επομένως η κατανόηση των μοριακών αλλαγών και των συνεπειών του επαναποικισμού ενός ΚΝΣ από το οποίο έχουν αφαιρεθεί τα μικρογλοία, είναι σημαντική για την επίτευξη του παραπάνω στόχου».
Βιβλιογραφία: Karolinska Institutet
Φωτογραφία: National Center for Advancing Translational Sciences