«Мусорщики» мозга останавливаются при смертельном заболевании

Фото из открытых источников

Удивительные результаты указывают на истощение иммунной системы головного мозга как на потенциальное объяснение агрессивного заболевания головного мозга.

Редкое и смертельное заболевание головного мозга, для которого нет лечения или лекарства. Оно поражает нервную систему, равновесие и способность двигаться.

Такова реальность для пациентов с множественной системной атрофией (МСА) — заболеванием, которое во многом напоминает болезнь Паркинсона, но поражает раньше и прогрессирует более агрессивно.

В новом исследовании ученые из Копенгагенского университета и больницы Биспебьерг и Фредериксберг изучили ткани головного мозга пациентов с МСА, чтобы лучше понять, почему заболевание прогрессирует так быстро.

Иммунные клетки головного мозга, известные как микроглия, по-видимому, играют важную роль.

Множественная системная атрофия (МСА) — это редкое заболевание головного мозга, которое во многом напоминает болезнь Паркинсона. МСА поражает вегетативную нервную систему и может влиять на равновесие, способность двигаться, а также вызывать проблемы с мочеиспусканием, потенцией и артериальным давлением.

Заболевание хроническое, и лечения или лекарства от него нет. Средний возраст появления симптомов составляет 55-60 лет.

«Мы ожидали увидеть очень активную иммунную систему в мозге пациентов с МСА, поскольку заболевание очень агрессивно. То же самое мы наблюдаем и у пациентов с болезнью Паркинсона. Но мы обнаружили обратное. По-видимому, иммунные клетки мозга вялые или истощенные, как будто они потеряли способность реагировать — по крайней мере, на поздних стадиях заболевания», — говорит профессор Константин Ходосевич из Центра биотехнологических исследований и инноваций (BRIC) Копенгагенского университета.

Обычно иммунные клетки функционируют как своего рода «мусорщики», очищающие мозг от отходов, таких как накопившиеся белки и отмирающие клетки. Но если иммунные клетки не справляются со своей работой, это может вызвать такие заболевания, как болезнь Паркинсона и МСА.

«Из других исследований мы знаем, что иммунная система очень активна на начальном этапе заболевания. Поэтому у нас есть теория, что иммунная система могла быть чрезмерно активирована, что привело к истощению иммунных клеток. А если иммунные клетки не выполняют свою работу, заболевание может развиваться легче», — говорит Сусана Азнар из больницы Биспебьерг и Фредериксберг.

Исследователи подчеркивают, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, может ли чрезмерно активная иммунная система истощать иммунные клетки.

В ходе исследования ученые проанализировали образцы ткани головного мозга, предоставленные тремя группами: пациентами с МСА, пациентами с болезнью Паркинсона и лицами без неврологических заболеваний.

Для анализа отдельных клеток исследователи использовали передовой метод, известный как секвенирование РНК отдельных клеток, разработанный Константином Ходосевичем. Этот метод позволяет картировать гены в каждой клетке, даже несмотря на то, что образцы получены от умерших пациентов.

«Мы берем очень маленький кусочек ткани головного мозга размером с ноготь и растворяем его в тысячах отдельных клеточных ядер, которые анализируем по одному. Это позволяет нам точно увидеть, что происходит в каждом отдельном типе клеток. Это дает нам представление о том, что произошло в мозге в конце патологического процесса», — объясняет соавтор исследования Расмус Ридбирк.

В общей сложности исследователи проанализировали более 117 000 клеток и несколько тысяч генов в каждой клетке. Это позволило им создать подробную «карту» типов клеток мозга и их состояния в разных группах пациентов.

Так исследователи обнаружили, что иммунные клетки ведут себя по-разному у пациентов с МСА.

В исследовании ученые проанализировали образцы тканей семи пациентов с МСА, 12 пациентов с болезнью Паркинсона и десяти человек без неврологических заболеваний. МСА — редкое заболевание, поэтому количество доступных образцов мозга ограничено. Это снижает статистическую мощность, даже несмотря на высокое разрешение данных. Образцы были взяты из полосатого тела — области мозга, важной для нашей способности двигаться и поражаемой у пациентов с МСА и болезнью Паркинсона.

Исследователи проанализировали образцы тканей с помощью секвенирования РНК отдельных клеток, что позволяет увидеть, какие гены активны в отдельных клетках — даже если они происходят от умерших пациентов.

Сравнивая разные группы пациентов, исследователи смогли увидеть, что выделяется: иммунные клетки мозга, называемые микроглией, оказались менее активными у пациентов с МСА, чем у пациентов с болезнью Паркинсона. Однако исследование не устанавливает причинно-следственную связь.

Поскольку образцы ткани мозга были предоставлены после смерти, анализ не дает представления о полном течении заболевания у пациентов с МСА, а лишь предлагает детальный снимок того, что происходит в мозге на поздних стадиях заболевания.

Пока еще слишком рано применять полученные результаты в клинической практике, но они указывают на то, где следует искать потенциальное лечение МСА.

«МСА — это заболевание, о котором мы знаем очень мало, но наше исследование показывает, что интересно продолжить изучение роли микроглии, чтобы выяснить, может ли она стать потенциальной мишенью для будущего лечения», — говорит Сусана Азнар.

«Ужасно получить диагноз смертельного заболевания, для которого не существует лечения. Именно поэтому невероятно важно проводить исследования МСА, чтобы мы могли лучше понять, почему возникает это заболевание. Поскольку исследования продвигаются во многих областях, это дает надежду на то, что в будущем может быть найдено лечение или лекарство», — говорит председатель Датской ассоциации по множественной системной атрофии (ÖLandsforeningen Multipel System Atrofi) Инге Виум. «Транскриптомика отдельных ядер головного мозга выявляет дисфункцию микроглии при множественной системной атрофии».