Иммунный ответ мозга способен к разрушению нервных связей обоняния
Новое исследование показывает, что потеря обоняния может предшествовать когнитивным нарушениям при болезни Альцгеймера и объясняет, как микроглия, реагируя на изменения в мембранах нейронов, разрывает нервные волокна, отвечающие за восприятие запахов. По словам ученых, понимание этого механизма открывает путь к раннему выявлению и вмешательствам до появления выраженных симптомов.
тестовый баннер под заглавное изображение
Проблема ранней диагностики болезни Альцгеймера остаётся ключевой в борьбе с этим неврологическим заболеванием, ведь именно на самых ранних этапах есть наилучшие шансы замедлить или частично остановить прогрессирование патологического процесса. За последние годы исследователи отмечали разные нетривиальные признаки, которые могут указывать на зарождающуюся болезнь: изменения в речи и дыхании человека, сдвиги в составе кишечной микробиоты.
В новом исследовании внимание привлек дефицит обоняния — явление, о котором ранее было известно как о возможном раннем признаке, но механизмы которого оставались неясными. Учёные предложили глубокую нейронную и иммунную интерпретацию этого феномена, объединив данные ПЭТтомографии, анализы тканей мозга у людей и модельные эксперименты на мышах, и пришли к выводу, что ключевую роль в потере обоняния играет иммунный ответ мозга, направленный против собственных нейронных волокон.
В частности, специализированные иммунные клетки центральной нервной системы микроглия начинают расщеплять связи между обонятельной луковицей и голубым пятном (locus coeruleus).
Поясним: обонятельная луковица — это передняя структура мозга, принимающая сигналы от рецепторов в носу и передающая их дальше для осмысления запахов, тогда как голубое пятно, расположенное в стволе мозга, регулирует множество физиологических процессов, включая мозговой кровоток, циклы снабодрствования и сенсорную обработку, в том числе обоняние.
Исследование показывает, что на ранних стадиях болезни Альцгеймера происходят кардинальные изменения в нервных волокнах, соединяющих эти области, и эти изменения ведут к тому, что микроглия распознаёт поражённые участки как дефектные и приступает к их «санации» — процессу, известному как синаптическая обрезка. Механизм оказался связан с перестройкой мембран нейронов: жирная кислота фосфатидилсерин, обычно локализованная внутри мембранного слоя, в патологической ситуации перемещается наружу и служит сигнальным маркером «съешь меня» для микроглии.
Как поясняет Ларс Пэгер из Немецкого центра нейродегенеративных заболевани, такое внешнее появление фосфатидилсерина часто ассоциируется с нормальной синаптической обрезкой, но в контексте болезни Альцгеймера оно запускает удаление жизненно важных связей, необходимых для передачи обонятельных сигналов.
Учёные выдвигают гипотезу, что эта смена распределения липидов вызвана гиперактивностью поражённых нейронов: в ответ на начальную патологию нейроны начинают функционировать аномально, их поведение меняется, что в итоге приводит к перераспределению мембранных компонентов и маркировке синапсов как подлежащих удалению.
Для подтверждения этой схемы исследование привлекло многокомпонентный подход: анализировали живых животных с признаками болезни Альцгеймера, проводили исследования на посмертных тканях мозга пациентов и использовали ПЭТсканирование у людей с лёгкими когнитивными нарушениями или уже диагностированной болезнью.
Результаты позволили нейробиологу Йоахиму Хермсу связать потерю обоняния с иммунологическим механизмом, который проявляется на ранних стадиях болезни, задолго до выраженной деменции. Отсюда возникает важный клинический вывод: дефекты обоняния могут служить ранним маркером риска, сигнализируя о необходимости более глубокого обследования и наблюдения за пациентом прежде, чем появятся классические когнитивные нарушения.
«Такая ранняя диагностика имеет практическую значимость в свете доступных и разрабатываемых терапевтических стратегий: если пациентов с повышенным риском удастся выявлять раньше, у них будет шанс пройти более детальное тестирование и получить лечение на этапах, когда интервенции, включая антитела к бетаамилоиду, имеют большую вероятность эффекта», — заключает ученый.
