Повреждение серого вещества головного мозга играет важную роль в прогрессировании рассеянного склероза. Это исследование теперь показывает, что такое повреждение может быть вызвано воспалительными реакциями, которые приводят к потере синапсов, что снижает нервную активность.
Рассеянный склероз (РС) — это хроническое воспалительное заболевание, поражающее центральную нервную систему, при котором нервные клетки подвергаются атаке собственной иммунной системы пациента. Во многих случаях болезнь переходит в прогрессирующую форму, которая характеризуется переходом патологии из белого вещества в серое, например, в кору головного мозга. Эту фазу болезни до сих пор трудно лечить, а ее основные причины плохо изучены. Теперь исследовательская группа под руководством Мартина Кершенштайнера, директора Института клинической нейроиммунологии LMU, в сотрудничестве с Томасом Мисгельдом (Технический университет Мюнхена) и Дороном Мерклером (Университет Женевы) показала на мышиной модели, что воспаление серое вещество приводит к снижению активности нервных клеток, из-за (потенциально обратимого) разрушения синапсов. «Целенаправленное ингибирование определенных типов иммунных клеток может замедлить повреждение синапсов и предлагает новый интересный терапевтический подход», — объясняет Кершенштайнер.
Потеря синапсов — структур, которые служат функциональными контактами между нервными клетками — является ранним признаком повреждения коры головного мозга в случаях прогрессирующего РС. Поэтому исследователи подозревали, что синапсы являются ключом к повреждению нейронов, которое происходит на этой стадии болезни. С помощью различных методов визуализации команда смогла продемонстрировать, что такая широко распространенная потеря синапсов может быть воспроизведена на мышиной модели РС. Более того, их наблюдения показали, что синаптические шипы разрушаются определенным типом иммунных клеток. «Эти иммунные клетки преимущественно уничтожают шипы, содержащие большое количество кальция. Мы предполагаем, что сама реакция воспаления вызывает приток кальция, который дестабилизирует шипы», — говорит Кершенштайнер. «
Нарушение нейронных сетей в головном мозге может быть обратимым
Активированные иммунные клетки в первую очередь атакуют возбуждающие синапсы, которые отвечают за активацию других нервных клеток. Как следствие, уровень активности в нейронных сетях снижается. «Нервные клетки эффективно подавляются», — говорит Кершенштайнер. «Однако, к нашему большому удивлению, мы обнаружили, что в нашей модели этот процесс обратим».
Как только воспаление проходит, нормальное количество синапсов восстанавливается, и нейроны снова проявляют свой нормальный паттерн активности. Эти результаты контрастируют с данными пациентов с прогрессирующим РС, у которых кора головного мозга необратимо повреждена. «Предположительно, механизмы, ответственные за выздоровление, не могут действовать у этих пациентов, потому что воспаление носит хронический характер и остается нерешенным», — говорит невропатолог Мерклер. «В нашей модели мы вызвали острую воспалительную реакцию, которая проходит в течение нескольких дней».
Новые фармацевтические агенты могут быть способны специфически подавлять активацию иммунных клеток, ответственных за разрушение синапсов, и, следовательно, могут замедлять развитие болезни. Однако крайне важно, чтобы такие ингибиторы не полностью блокировали действие этих клеток, чтобы они могли продолжать выполнять свои основные функции. Авторы исследования надеются, что эта концепция может помочь в разработке терапевтических подходов, которые эффективно сдерживают прогрессирование рассеянного склероза.
Ссылка:
Jafari M, Schumacher AM, Snaidero N, et al. Опосредованное фагоцитами удаление синапсов при корковом нейровоспалении способствует локальному накоплению кальция. Природа Неврологии . Опубликовано онлайн 25 января 2021 г .: 1-13. DOI : 10.1038 / s41593-020-00780-7
