Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 192: мозг стареет по вине иммунитета

27 января 2021

Согласно исследованию ученых из Стэнфорда, опубликованном в Nature, старение мозга провоцируют иммунные реакции. Ученым удалось затормозить их и предотвратить когнитивные нарушения, связанные со старением.

Миелинизированный нейрон

С возрастом связано развитие множества болезней, среди которых чаще всего фигурируют потеря ясности ума и деменция. Буквально недавно мы обсуждали, что возрастные изменения мозга в том числе связаны с тем, что нейроны хуже усваивают глюкозы, и потому им не хватает энергии.

Как оказалось, иммунитет не остается в стороне. По мере старения некоторые иммунные клетки начинают выполнять свою работу все менее качественно. В этой работе речь идет о миелоидных клетках. В норме они борются с возбудителями заболеваний или утилизируют старые и отмершие клетки, перерабатывая мусор и поставляя питание другим клеткам. Но с возрастом они могут сбиться с курса.

В ходе исследования на культурах клеток мозга человека и на живых мышах исследователи показали, что возрастные популяции миелоидных клеток дважды начинают бороться с несуществующим врагом. Во-первых, они начинают вырабатывать неадекватно большое количество PGE2 – биологически активного вещества, иммуномедиатора, простагландина 2 типа. Он опосредует воспалительные и болевые реакции в организме.

Для развития воспаления нужно, чтобы молекулы PGE2 связались с рецепторами к простагландинам на поверхности иммунных клеток, называемыми EP2. Чем больше этих рецепторов, тем восприимчивее иммунная клетка в тому, чтобы провоцировать воспалительные реакции.

Коварство в том, что с возрастом миелоидные клетки начинают «собирать» на своей поверхности чрезмерно много рецепторов к простагландину. Получается двойная петля положительной обратной связи: миелоидные клетки заводят сами себя, провоцируя воспалительные реакции в нервной системе. Предположительно, именно с этим нейровоспалением связано множество заболеваний нервной системы, ассоциированных со старостью, в том числе, возможно, болезнь Альцгеймера.

В своих экспериментах ученые исследовали действие веществ, блокирующих рецепторы к простагландину. Заблокировав эти рецепторы и лишив миелоидные клетки «запала», они тестировали пожилых мышей и оценивали показатели клеточных культур мозга человека.

Ингибиторы рецепторов EP2 обращали вспять возрастное когнитивное снижение у мышей. Мыши старшего возраста, получившие их, показали такие же результаты тестов на запоминание и пространственную навигацию, как и молодые взрослые мыши. В клеточных культурах также удалось выявить изменения метаболизма, которые можно было охарактеризовать как «омоложение».

Пока что ни одно из используемых веществ-ингибиторов не одобрено для медицинского применения у людей. Теперь исследователям предстоит исследовать их фармакологическую безопасность, чтобы далее рассматривать вопрос об их применении не только в исследовательских, но и терапевтических целях.

Текст: Дарья Тюльганова

Restoring metabolism of myeloid cells reverses cognitive decline in ageing by Paras S. Minhas et al. in Nature. Published January 2021.

https://doi.org/10.1038/s41586-020-03160-0