Cercetătorii de la Charité – Universitätsmedizin Berlin (Universitatea de medicină Charité, din Berlin) şi Centrul Max Delbrück au identificat mecanismul exact prin care molecula inflamatorie de semnalizare Interleukina-12/IL-12 contribuie la dezvoltarea bolii Alzheimer.
Microglia, celulele imunitare ale creierului, acţionează de obicei ca protectori vigilenţi. Ele elimină din creier agenţii patogeni şi resturile celulare, inclusiv plăcile asociate cu Alzheimer. Însă, odată cu înaintarea în vârstă, microglia suferă modificări. Unele celule îşi păstrează funcţiile protectoare, în timp ce altele le pierd şi încep să elibereze niveluri scăzute de molecule inflamatorii.
Una dintre aceste molecule este interleukina-12 (IL-12). Printr-o analiză detaliată, echipele conduse de profesorul Frank Heppner de la Charité şi profesorul Nikolaus Rajewsky de la Centrul Max Delbrück au arătat cum IL-12 poate iniţia şi accelera dezvoltarea demenţei Alzheimer.
Concluziile lor, publicate în revista Nature Aging, deschid posibilitatea unorcombinaţii noi de tratamente.
Timp de decenii, cercetările privind Alzheimer s-au concentrat aproape exclusiv pe depozitele de beta-amiloid şi proteina tau, inflamaţia fiind considerată un efect secundar. Doar recent, cercetătorii au început să înţeleagă rolul central pe care inflamaţia l-ar putea juca în progresia bolii.
În 2012, laboratorul lui Heppner a raportat în Nature Medicine că blocarea IL-12 şi IL-23 reduce semnificativ modificările cerebrale legate de Alzheimer la şoareci. Însă mecanismul exact nu putea fi identificat prin metodele standard, motiv pentru care s-a apelat la analiza la nivel de celulă unică.
Cercetătorii au folosit un model murin şi tehnologii avansate pentru a extrage nucleii celulelor din ţesutul cerebral şi a analiza expresia genică prin ARN, comparând datele cu baze de date publice precum Atlasul creierului (Allen Brain Atlas). Au fost secvenţate peste 80.000 de nuclee celulare şi s-au reconstruit interacţiunile celulare.
Co-culturi formate din neuroni care formează fibre nervoase (roz) şi oligodendrocite care acoperă aceste fibre nervoase cu mielină (alb). Nucleele celulelor sunt colorate în albastru. Credit: Laboratorul Heppner, Charité - Universitätsmedizin Berlin, 17 martie 2025
Rezultatele au arătat că IL-12 afectează două tipuri celulare esenţiale: oligodendrocitele mature, care produc mielină, şi interneuronii, cruciali pentru memorie şi cogniţie. IL-12 determină moartea interneuronilor, creând un cerc vicios inflamator. Plăcile Alzheimer nu mai sunt eliminate eficient, ceea ce agravează boala.
Experimente pe culturi celulare şi pe modele murine au confirmat mecanismul. Microscopie electronică şi analize lipidomice au demonstrat deteriorarea structurii mielinei. Ţesuturi de autopsie umană au confirmat că IL-12 este prezent în cantităţi crescute în stadiile avansate ale bolii.
Recentul studiu are implicaţii clinice imediate, întrucât există deja medicamente aprobate care blochează IL-12. Autorii propun iniţierea de studii clinice pentru testarea eficienţei acestor medicamente în încetinirea neurodegenerării.
Mai mult, echipele de la Charité şi Max Delbrück explorează o ipoteză nouă: microplasticele din creier ar putea declanşa microglia să producă IL-12. Dacă se confirmă, această legătură ar putea evidenţia o conexiune între factorii de mediu şi bolile neurodegenerative.
Atunci când interleukina-12 este adăugată la cultura de celule, aceasta duce la o reducere semnificativă a fibrelor nervoase (roz) şi a oligodendrocitelor şi, prin urmare, la o scădere a mielinei (alb). Credit: Laboratorul Heppner, Charité - Universitätsmedizin Berlin, 17 martie 2025
