Cercetătorii au descoperit un mecanism esenţial care leagă stresul celular din creier de progresia bolii Alzheimer. Studiul evidenţiază microglia, principalele celule imunitare ale creierului, ca actori centrali atât în răspunsurile protectoare, cât şi în cele dăunătoare asociate bolii. Descoperirea marchează o ţintă promiţătoare pentru terapiile medicamentoase care încetinesc, eventual inversează, dezvoltarea bolii.
Cercetătorii de la Centrul pentru cercetări ştiinţifice avansate, din cadrul CUNY ASRC a universităţii din New York, au identificat un mecanism esenţial care leagă stresul celular din creier de evoluţia bolii Alzheimer.
Studiul, publicat pe 23 decembrie în revista Neuron, evidenţiază microglia, principalele celule imunitare ale creierului, ca actori centrali atât în răspunsurile protectoare, cât şi în cele dăunătoare asociate bolii.
Microgliile sunt celule care ajută la ghidarea dezvoltării creierului şi servesc ca ajutoare ale sistemului imunitar prin absorbţia celulelor bolnave sau deteriorate şi eliminarea resturilor celulare.
Oamenii de ştiinţă cred că microglia ar putea deţine cheia înţelegerii nu numai a dezvoltării normale a creierului, ci şi a cauzelor unor boli precum Alzheimer, Huntington, autismul, schizofrenia şi a altor tulburări ale creierului.
Supranumite deseori primii respondenţi ai creierului, microglia este acum recunoscută ca fiind un tip semnificativ de celule cauzale în patologia Alzheimer. Cu toate acestea, aceste celule joacă un rol cu două tăişuri: unele protejează sănătatea creierului, în timp ce altele agravează neurodegenerarea. Înţelegerea diferenţelor funcţionale dintre aceste populaţii microgliale a fost un obiectiv de cercetare în cadrul Iniţiativei Centrului de cercetare pentru Neuroştiinţe, a Universităţii City din New York ( CUNY ASRC).
„Ne-am propus să identificăm care sunt microgliile dăunătoare în boala Alzheimer şi cum le putem viza terapeutic”, a declarat cercetătorul principal al studiului, Pinar Ayata, profesor la CUNY ASRC, într-un comunicat.
Cercetătorii au identificat un nou fenotip neurodegenerativ al microgliei în boala Alzheimer, caracterizat de o cale de semnalizare legată de stres.
Echipa de cercetare a descoperit că activarea acestei căi de stres, cunoscută sub numele de răspuns integrat la stres (ISR), determină microglia să producă şi să elibereze lipide toxice. Aceste lipide deteriorează neuronii şi celulele progenitoare oligodendrocite - două tipuri de celule esenţiale pentru funcţionarea creierului şi cele mai afectate în boala Alzheimer.
Blocarea acestui răspuns la stres sau a căii de sinteză a lipidelor a inversat simptomele bolii Alzheimer în modele preclinice.
Descoperiri cheie ale cercetării
- Microglia întunecată şi boala Alzheimer: Folosind microscopia electronică, cercetătorii au identificat o acumulare de „microglii întunecate”, un subset de microglii asociate cu stresul celular şi neurodegenerarea, în ţesuturile cerebrale postmortem de la pacienţii cu Alzheimer. Aceste celule erau prezente la niveluri de două ori mai mari decât cele observate la persoanele de vârstă sănătoasă.
- Secreţia de lipide toxice: S-a demonstrat că calea ISR din microglii conduce la sinteza şi eliberarea de lipide nocive care contribuie la pierderea sinapselor, o caracteristică a bolii Alzheimer.
- Potenţial terapeutic: În modelele de şoarece, inhibarea activării ISR sau a sintezei lipidelor a prevenit pierderea sinapselor şi acumularea proteinelor tau neurodegenerative, oferind o cale promiţătoare pentru intervenţia terapeutică.
Micrografiile electronice arată microglia tipică în cortexul prefrontal al unei femei sănătoase în vârstă de 92 de ani (stânga) şi microglia întunecată a unei femei de 91 de ani cu boala Alzheimer (dreapta).
„Aceste constatări dezvăluie o legătură cheie între stresul celular şi efectele neurotoxice ale microgliei în boala Alzheimer”, a declarat coautorul principal al studiului, Anna Flury, membră a laboratorului CUNY.
Ţintirea acestei căi poate deschide noi căi de tratament fie prin stoparea producţiei de lipide toxice, fie prin prevenirea activării fenotipurilor microgliale dăunătoare, spun cercetătorii de la laboratorul american.
Implicaţii pentru pacienţii cu Alzheimer Această cercetare subliniază potenţialul de dezvoltare a medicamentelor care vizează populaţii microgliale specifice sau mecanismele lor induse de stres.
Astfel de tratamente ar putea încetini semnificativ sau chiar inversa progresia bolii Alzheimer, oferind speranţă milioanelor de pacienţi şi familiilor acestora, a explicat Leen Aljayousi, de la CUNY, una dintre autoarele cercetării.
Studiul reprezintă un progres major în înţelegerea bazelor celulare ale bolii Alzheimer şi subliniază importanţa sănătăţii microgliei în menţinerea funcţiei cerebrale globale.
