Разгадывая кроссворды, играя в интеллектуальные игры, принимая диетические добавки с омега-3-полиненасыщенными жирными кислотами, мы улучшаем состояние своего головного мозга. Мы делаем это для того, чтобы сохранять привычное состояние памяти и скорость мышления. Однако как эти действия влияют на здоровый и больной мозг? Согласно результатам нового исследования, опубликованным в журнале «PLOS Biology», для нормального функционирования мозга из него должны своевременно удаляться погибшие нейроны, однако при нейродегенеративных заболевания этот процесс нарушается.
Авторы работы из Хантингтонского медицинского исследовательского института (Huntington Medical Research Institutes), США, пояснили, что обычно после гибели клетки нервной системы, ее остатки немедленно удаляются для продолжения корректного функционирования окружающих тканей. Для этого в головном мозгу должен поддерживаться баланс между высокоспециализированными клетками (микроглией), которые отвечают за утилизацию ненужных нейронов. В ходе данного исследования ученые под руководством доктора Майкла Харингтона (Michael Harrington) наблюдали процесс гибели нейронов и их последующий фагоцитоз микроглией — поглощение нервных клеток и их синапсов. Оказалось, что при патологических нарушениях микроглия ведет себя нетипично. Так, например, при эпилепсии наблюдается массовая гибель нейронов, что никак не отражается на активности микроглии. Это приводит к накоплению погибших клеток, что способствует распространению патологического процесса на соседние нейроны и вызывает воспалительную реакцию, тем самым усугубляя повреждение мозга. Повторные попытки удаления погибших нейронов усиливают воспаление и вызывают вторичные повреждения.
Исследователи полагают, что фагоцитоз является основой регенеративных возможностей поврежденных тканей, поскольку предотвращает распространение токсичного внутриклеточного содержимого. Микроглия, которая быстро поглощает погибшие нейроны и препятствует распространению повреждений, может быть ключом к регенерации тканей головного мозга. Ученые надеются, что такие выводы станут основой для разработки новых методов лечения не только при эпилепсии, но и инсульте, а также болезни Альцгеймера и Паркинсона. Уже сейчас усилия исследователей сосредоточены на разработке препаратов, ускоряющих процесс удаления погибших клеток при эпилепсии. Другими словами, они не теряют надежды найти способ для активизации микроглии при различных патологических процессах в головном мозгу.
Известно, что при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера или Паркинсона, повреждаются различные нервны клетки. Например, при болезни Паркинсона атакуются нейроны, синтезирующие нейромедиатор дофамин, который участвует в контроле движений, что проявляется возникновением характерной клинической картины. При болезни Альцгеймера погибают нейроны, ответственные за воспоминания и память. Однако в обоих случаях нервные клетки не погибают сразу, сперва нарушается их функция. В ходе предыдущего исследования ученые отметили, что ингибирование двух рецепторов — Mer и Axl, принимающих участие в процессе удаления погибших клеток, может быть полезно для людей с заболеваниями головного мозга. Оказалось, что эти рецепторы отличались в живых, но дисфункциональных клетках. Такие выводы требуют дальнейшего изучения для решения вопроса о том, как сохранить живые нейроны и замедлить прогрессирование нейродегенеративных заболеваний.
Между тем, ученые отметили, что некоторые шаги по сохранению здоровья головного мозга любой человек может предпринять уже сегодня. Они советуют не забывать о необходимости качественного сна и достаточной физической нагрузки, которые способствуют удалению токсичных продуктов распада из организма. Кроме того, рекомендуется внимательно следить за появлением таких поддающихся лечению факторов риска развития деменции, как сахарный диабет, повышенное артериальное давление и гиперлипидемия.
- Abiega O., Beccari S., Diaz-Aparicio I. et al. (2016) Neuronal hyperactivity disturbs ATP microgradients, impairs microglial motility, and reduces phagocytic receptor expression triggering apoptosis/microglial phagocytosis uncoupling. PLOS Biology, May 26 [Epub ahead of print].
- Borreli L. (2016) Cleaning up the dirty mind: dead cells in brain may inhibit cognitive function in neurodegenerative diseases. MedicalDaily, May 26 (http://www.medicaldaily.com/clean-dirty-mind-neurodegenerative-diseases-cognitive-function-dead-cells-387918).
Юлия Котикович
