Как воспаленный мозг отключается после инсульта

Мозг воспаляется, что приводит к когнитивным проблемам и даже смерти.

Ученым уже много лет известно, что сильное воспаление может привести к гибели нейронов головного мозга. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско обнаружили, что даже незначительное воспаление повреждает мозг.

Однако вместо того, чтобы сразу убивать нейроны, относительно легкое воспаление разрушает только похожие на руку отростки, называемые нейритами, которые связывают нейроны вместе. Эти связи жизненно важны для всего, что делает мозг, включая обучение и память.

Результаты, опубликованные в прошлом месяце в Отчеты о ячейках, подробно описывают новый путь дегенерации, который ученые теперь могут попытаться разрушить. Это может помочь уменьшить ущерб от распространенных неврологических заболеваний.

«В настоящее время в клиническую практику поступает несколько интересных препаратов, которые прерывают эти воспалительные процессы, и теперь мы знаем, что нужно изучить их влияние на невриты», — сказал Рэймонд Свонсон, доктор медицинских наук, старший автор статьи и профессор неврологии, работающий совместно с UCSF. и Медицинский центр по делам ветеранов Сан-Франциско. «Не за горами это может оказать большое влияние на помощь нашим пациентам».

Дружественный огонь иммунной системы

Воспаление — это первая линия защиты организма, когда что-то идет не так. Он приливает кровь к поврежденному участку, омывая его иммунными клетками, которые выделяют химические вещества для уничтожения болезнетворных микроорганизмов.

Эта стратегия хорошо работает против бактерий, но она жестоко воздействует на чувствительные нейронные сети мозга.

Команда Суонсона хотела знать, как этот воспалительный процесс повреждает мозг. Их особенно интересовали молекулярные агрегаты, называемые палочками кофилактина (CAR), которые появляются после инсульта. CAR образуются, когда два белка, называемые кофилином и актином, которые обычно поддерживают нейриты, отрываются, образуя беспорядочные комки.

Известно, что CAR образуются в ответ на химическое вещество, называемое супероксидом, которое иммунные клетки выделяют при воспалении мозга.

Соединение точек от воспаления к дисфункции

Чтобы поближе познакомиться с этим процессом, исследователи стимулировали воспаление в той части мозга мыши, которая контролирует движение. Они ожидали, что нейроны умрут, и мышам будет трудно передвигаться.

Мыши с трудом передвигались, но когда исследователи посмотрели на ткань их мозга под микроскопом, они были удивлены, увидев, что отсохли только нейриты, оставив нейроны изолированными, как звезды в ночном небе. Утраты этих связей было достаточно, чтобы лишить мышей некоторой координации движений.

Затем ученые попытались уменьшить количество супероксида или кофилина и обработали мозг тем же воспалительным веществом. В этих условиях образовывалось меньше CAR и нейриты выживали. Мыши также сохранили координацию.

Они открыли новый путь: воспаление заставляет иммунные клетки выделять супероксид, вытягивая кофилин и актин из нейритов и создавая CAR. Нейриты погибли, а отключенный мозг дал сбой.

Новая мишень для лечения нейродегенерации

Многие неврологические заболевания сопровождаются воспалением, включая рассеянный склероз, черепно-мозговую травму и боковой амиотрофический склероз (БАС).

Теперь, когда ученые понимают это лучше, они могут разработать методы лечения, которые прервут этот воспалительный путь. Например, пациентов, перенесших инсульт, можно на ранних стадиях лечить противовоспалительными препаратами, чтобы защитить нейриты от повреждений и сохранить познавательные способности.

«Воспаление может быть вредным, особенно в стареющем мозге», — сказал Свонсон. «Узнав, почему нейриты настолько уязвимы к воспалению, мы сможем, наконец, одержать верх над некоторыми из наиболее распространенных неврологических заболеваний».