Цивилизация
Несмотря на кажущуюся «прозрачность и проницаемость» биологических тканей для клеток и различных химических веществ, зачастую бывает очень нелегко адресно доставить действующий агент в нужную точку организма. Отчасти из-за многочисленных барьеров, созданных природой для защиты самых важных и ценных органов.
Один из них предохраняет нейроны головного и спинного мозга от контакта с клетками и крупными молекулами крови. Именно благодаря этому так называемому гемато-энцефалическому барьеру мозг получил возможность независимо развиваться в «тепличных условиях».
Однако именно эта преграда иногда мешает организму помочь клеткам мозга справиться с тем или иным заболеванием.
Ричард Флавелл и его коллеги из Медицинской школы Йельского университета нашли способ одновременно «преодолеть» эту преграду и заставить клетки иммунной системы выступить в роли «пакменов», уничтожающих амилоидные бляшки, в изобилии откладывающиеся при болезни Альцгеймера.
Хотя истинный механизм и причины этой болезни до сих пор остаются предметом споров неврологов, основную «повреждающую» роль играет отложение амилоидного белка, а точнее, комплекса, образуемого одновременно сложными сахарами и белковыми цепочками. Эти бляшки сдавливают нейроны, приводя к их дегенерации, а кроме того, затрудняют работу синапсов — контактов между нервными клетками. Последнее приводит к многочисленным нежелательным эффектам — потере памяти, расстройствам речи, затруднениям в узнавании предметов и знакомых лиц.
Естественно, в развитии этого заболевания не обошлось без ещё одной регуляторной системы организма — иммунной. Раньше было показано, что при болезни Альцгеймера нервная ткань находится в состоянии слабого хронического воспаления, когда клетки иммунной системы выходят из кровеносного русла, необъяснимым образом проникают через гемато-энцефаличсекий барьер и располагаются между нейронами.
Является ли этот процесс причиной отложения амилоида или же, наоборот, вторичной реакцией организма, не удалось выяснить даже авторам последней работы, принятой к публикации в Nature Medicine.
Зато биологи смогли использовать эти клетки в борьбе с амилоидом. Ученые взяли за основу тот факт, что в крови всех пациентов с многократно упомянутым заболеванием сильно повышена концентрация трансформирующего фактора роста бета (ТФРб). Эта сигнальная молекула у здоровых людей участвует в заживлении ран и повреждений.
Флавелл и соавторы попросту заблокировали весь этот сигнальный путь.
Сделано это было у мышей, чья нервная ткань в избытке содержала амилоидные бляшки, как и у людей, сильно мешающие нормальной работе мозга. Но уже через некоторое время хвостатые подопечные начали гораздо лучше справляться с заданиями, к ним вернулась пространственная память и умение ориентироваться в лабиринтах, превосходящее даже человеческие способности.
Поскольку это всё-таки был научный эксперимент, а не попытка удовлетворить собственное любопытство, то ученым необходимо было установить и механизмы развития такой реакции. Жертвами эксперимента стали выздоровевшие мыши, мозг которых подвергся тщательному изучению.
Рассматривая под микроскопом нервную ткань исцелившихся грызунов, учёные с удивлением обнаружили, что 90% амилоидных бляшек попросту исчезли.
Как признался Флавелл, учёные «боялись, что блокирование ТФРб приведет к гиперстимуляции клеток иммунной системы, а вместе с тем к ухудшению течения болезни». Частично эти опасения оправдались: макрофаги, отвечающие в нашем организме за поглощение и переваривание чужеродных частиц, действительно вели себя чересчур активно — они выходили из капилляров мозга в нервную ткань и активно мигрировали в область отложения амилоида.
Благодаря чему иммунным клеткам удалось преодолеть гемато-энцефалический барьер и найти путь к потенциальной мишени — ученые пока не знают.
Зато последующие эксперименты в культуре клеток показали, что такие «измененные» макрофаги склонны к «поеданию» амилоида по принципу, названному Флавеллом «принципом пакмена» — героя компьютерной игры эпохи 1980-х, пожиравшего разного рода препятствия при движении по лабиринтам.
Кроме того, учёным удалось чётко показать, что в качестве «пакменов» работают именно макрофаги, а не глиальные клетки нервной системы. Это делает макрофаги главным действующим лицом при поиске агента при будущей разработке вариантов лечения.
Хочется надеяться, что актуальность проблемы поспособствует быстрейшему поиску практического применения находке ученых. Ведь если учесть, что средняя продолжительность жизни в высокоразвитых странах постоянно растет, вместе с ней растёт и число «болезней старения», среди которых болезнь Альцгеймера, если судить по количеству посвященных ей публикаций и масштаба «эпидемии в США», давно занимает одно из первых мест.