Reacţia celulelor imune din interiorul învelişului protector care înconjoară creierul ar putea contribui la declinul cognitiv care se produce la persoane cu hipertensiune arterială cronică, potrivit unui nou studiu susţinut de Institututele Naţionale de Sănătate (NIH) din Statele Unite ale Americii.
Studiul sugerează că răspunsul celulelor sistemului imunitar din interiorul învelişului protector care înconjoară creierul poate contribui la declinul cognitiv care poate apărea la o persoană cu hipertensiune arterială cronică.
Această descoperire, publicată luni, în revista Nature Neuroscience, ar putea face lumină asupra unor noi modalităţi de a contracara efectele hipertensiunii arteriale asupra cogniţiei, a anunţat NIH.
„Rolul semnalizării imune în declinul cognitiv este extrem de important de înţeles", a declarat Roderick Corriveau, director de program, NINDS - Institutul Naţional pentru Tulburări Neurologice şi Accidente Vasculare Cerebrale/National Institute of Neurological Disorders and Stroke - partea a NIH.
„Aceste descoperiri oferă o perspectivă asupra modului în care semnalizarea din sistemul imunitar ar putea contribui la simptomele declinului cognitiv care, în cele din urmă, duc la diagnosticarea demenţei", a menţionat cercetătorul american.
Hipertensiunea arterială afectează peste 1 miliard de persoane din întreaga lume şi poate duce la un declin al funcţiei cognitive, când are loc un accident vascular cerebral (AVC), dar chiar şi atunci când o persoană cu tensiune arterială ridicată nu suferă un AVC.
Cu toate acestea, eforturile de a controla pierderea cognitivă la persoanele care nu suferă un AVC cu ajutorul unor tratamente care scad tensiunea arterială au avut rezultate mixte.
Rezultatele noului studiu pe şoareci sugerează că celulele imune din jurul şi din interiorul creierului devin activate în mod anormal în condiţii care imită o formă comună de hipertensiune arterială, iar această activare duce la afectarea funcţiei cerebrale.
Folosind un model de şoarece de hipertensiune arterială, cercetătorii conduşi de Costantino Iadecola, doctor în medicină, director şi preşedinte al Institutului de Cercetare a Creierului şi Minţii din New York, au descoperit niveluri anormal de crescute de interleukină-17 (IL-17), o substanţă chimică eliberată în mod normal în organism pentru a activa sistemul imunitar, în lichidul spinal cerebral şi în creier.
Anterior, echipa doctorului Iadecola a arătat că o dietă bogată în sare a crescut IL-17 în intestin, ceea ce a fost urmat de tulburări cognitive.
Aceste noi descoperiri se adaugă la această poveste, arătând că IL-17 acţionează chiar în creier.
Este, de asemenea, notabil faptul că aceste experimente folosesc un model diferit de şoarece, numit modelul de sare DOCA, care imită mai îndeaproape o formă comună de hipertensiune arterială la oameni.
„Acesta este în prezent cel mai realist model de hipertensiune pe care îl avem", a declarat dr. Iadecola.
Şoarecele DOCA simulează hipertensiunea arterială cu conţinut scăzut de renină, care este un tip comun de hipertensiune arterială la oameni, în special în rândul persoanelor de culoare americane.
Lucrările ulterioare au arătat că, odată ajunsă în creier, IL-17 a activat celulele imune responsabile de activarea inflamaţiei şi de combaterea infecţiilor, cunoscute sub numele de macrofage.
O serie de experimente au confirmat faptul că aceste macrofage sunt importante pentru declinul observat al cogniţiei.
Astfel, şoarecii la care receptorul pentru IL-17 a fost eliminat din macrofagele cerebrale, cât şi cei la care macrofagele cerebrale au fost epuizate nu au prezentat efecte ale hipertensiunii arteriale asupra funcţiei cognitive, în ciuda faptului că prezentau alte simptome ale hipertensiunii.
Cercetătorii au căutat în continuare sursa IL-17 care acţionează asupra macrofagelor cerebrale.
Pe baza cercetărilor lor anterioare, ipoteza iniţială a cercetătorilor a fost că intestinul eliberează IL-17, care apoi ajunge la creier prin fluxul sanguin.
Odată ajunsă acolo, IL-17 declanşează o reacţie care dăunează capacităţii vaselor de sânge din creier de a răspunde în mod corespunzător la creşterea activităţii cerebrale.
Cu toate acestea, blocarea capacităţii vaselor de sânge ale creierului de a răspunde la IL-17 a salvat doar parţial afectarea cognitivă, sugerând că există o altă sursă de IL-17 care acţionează asupra creierului.
Un indiciu a venit de la alte studii recente care sugerează că un strat al învelişului protector al creierului, cunoscut sub numele de dura mater, conţine celule T imune care pot secreta IL-17 şi afecta comportamentul şoarecilor.
Utilizând şoareci speciali la care celulele se aprind în verde fluorescent atunci când produc IL-17, cercetătorii au confirmat că hipertensiunea creşte IL-17 în dura mater, care este apoi eliberată în ţesut.
În mod normal, există bariere în învelişul protector al creierului, numit meninge, pentru a preveni scurgerile nedorite în creier.
Cu toate acestea, această barieră părea să fie întreruptă la şoarecii cu hipertensiune indusă experimental, iar această întrerupere a permis IL-17 să pătrundă în lichidul cefalorahidian.
Două experimente suplimentare au ajutat la confirmarea acestei ipoteze.
În primul, a fost folosit un medicament pentru a împiedica deplasarea celulelor T din ganglionii limfatici în meninge.
În al doilea experiment, s-a folosit un anticorp pentru a bloca activitatea celulelor T în meninge.
În ambele cazuri, funcţia cognitivă a fost restabilită la şoarecii cu hipertensiune, sugerând că ţintirea celulelor T hiperactive ar putea fi o nouă abordare terapeutică care merită explorată.
„Datele sugerează că hipertensiunea provoacă două efecte diferite", a declarat dr. Iadecola.
„Unul este IL-17 care acţionează asupra vaselor de sânge, dar acest lucru pare să fie relativ minor. Un efect central mai proeminent este cauzat de celulele din meninge care eliberează IL-17, care afectează direct celulele imune din creier. Aceste celule imune, activate de semnalizarea din meninge, sunt cele care afectează în cele din urmă creierul într-un mod care provoacă tulburări cognitive", a explicat el.
Dr. Iadecola şi echipa sa caută acum să facă legătura între activarea celulelor imune din meninge şi scăderea funcţiei cognitive.
Lucrările anterioare ale grupului au sugerat o legătură între o dietă bogată în sare, care a suprimat producţia de oxid nitric chimic în vasele cerebrale care, la rândul său, a dus la acumularea de tau, o proteină toxică care formează aglomerări în neuronii afectaţi de boala Alzheimer.
Descoperirile actuale arată, de asemenea, suprimarea producţiei de oxid nitric în vasele cerebrale. Cercetătorii investighează acum dacă acest lucru duce la o creştere a producţiei de proteine tau.
Foto articol: Coloraţia fluorescentă dezvăluie reţeaua extinsă de vase de sânge din dura mater. Aceste vase conţin celule T care, într-un model de şoarece cu tensiune arterială ridicată cronică, se activează şi produc stări care pot duce la simptome asemănătoare demenţei. Credit: Laboratorul Iadecola.
