Hvordan hjernens 'immunhukommelse' kan føre til Alzheimers
En ny undersøgelse viser, at mikroglia, som er immuncellerne i centralnervesystemet, kan ”huske” betændelse. Denne "hukommelse" påvirker, hvordan cellerne reagerer på nye stimuli og håndterer giftig plaque i hjernen, en markør for Alzheimers sygdom.
Microglia, undertiden benævnt "scavenger" celler, "er de primære immunceller i centralnervesystemet."
Som nøglespiller i hjernens immunitet sendes mikroglia til stedet for infektion eller skade, hvor de bekæmper giftige stoffer eller patogener og slipper af ubrugelige celler.
Imidlertid er disse celler også kendt for at spille en negativ rolle i neurodegenerative lidelser såsom Alzheimers sygdom, Parkinsons sygdom, iskæmisk slagtilfælde og traumatiske hjerneskader.
For eksempel viste en nylig undersøgelse, at når mikroglia er overaktiv, spiser de toksiske plaques sammen med synapser, hvilket formodentlig fører til neurodegeneration, der ses i Alzheimers.
Derudover overlever mikroglia i meget lang tid, hvor nogle af cellerne varer i over 2 årtier.
Også "[s] undersøgelser har vist, at infektiøse sygdomme og betændelse, der er lidt i løbet af en levetid, kan påvirke sværhedsgraden af Alzheimers sygdom meget senere i livet," forklarer lederforsker Jonas Neher, en eksperimentel neuroimmunologiforsker ved det tyske Center for Neurodegenerative Diseases i Tübingen .
Tilsammen førte disse observationer Neher til at undre sig "om en immunologisk hukommelse i disse langvarige mikroglia kunne kommunikere denne [Alzheimers] risiko."
For at besvare dette spørgsmål undersøgte holdet immunreaktionen af disse hjerneceller hos mus. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Natur.
'Trænet' versus 'tolerante' immunceller
Neher og kolleger forårsagede betændelse hos mus flere gange og studerede den virkning, det havde på deres mikroglia. Forskerne udløste to forskellige tilstande i hjernens rensningsceller: "træning" og "tolerance".
For eksempel "trænede" den første inflammatoriske stimulus, som forskerne anvendte, immuncellerne til at reagere stærkere på den anden inflammatoriske stimulus. Men ved den fjerde stimulus var cellerne blevet tolerante over for betændelse og reagerede næppe.
Således blev det tydeligt, at mikroglia kan "huske" en tidligere betændelse.
Forskerne ønskede derefter at vide, hvilken rolle denne hukommelse spiller i, hvordan mikroglia reagerer på opbygningen af amyloidplaque i hjernen, hvilket er et kendetegn for Alzheimers sygdom. Så de undersøgte aktiviteten af mikroglia hos mus, der havde Alzheimers-lignende patologi.
Neher og teamet fandt ud af, at uddannede immunceller forværrede sygdommen på lang sigt. Måneder efter deres første inflammatoriske stimulus boostede mikroglia produktionen af giftige plaques. Tolerant mikroglia reducerede derimod dannelse af plaque.
"Vores resultater identificerer immunhukommelse i hjernen som en vigtig modifikator for neuropatologi," forklarer forskerne.
Inflammation kan omprogrammere hjernen
Desuden ønskede forskerne at vide, om denne immunhukommelse efterlod et epigenetisk spor - det vil sige, om hukommelsen om betændelse ville forårsage kemiske ændringer i cellernes DNA.
DNA-analyser afslørede, at måneder efter den første inflammatoriske stimulus havde både "trænede" celler og "tolerante" celler epigenetiske ændringer, der aktiverede nogle gener og slukkede for andre.
Sådanne epigenetiske ændringer påvirkede mikrogliaens evne til at rydde giftige plaques i hjernen.
”Det er muligt, at inflammatoriske sygdomme, der primært udvikler sig uden for hjernen, også hos mennesker kan udløse epigenetisk omprogrammering inde i hjernen,” spekulerer Neher.
Hvis dette er sandt, ville det forklare, hvorfor inflammatoriske sygdomme som gigt - og sygdomme, der er blevet foreslået at være inflammatoriske, såsom diabetes - øger risikoen for Alzheimers sygdom.
Dernæst planlægger forskerne at undersøge, om mikroglia ændres på samme måde hos mennesker. Hvis de er det, kan dette åbne døren til innovative behandlinger.
