В исследовании, недавно опубликованном в Nature Communications, исследовательская группа под руководством профессора. Хироаки Уэйк из Высшей школы медицины Университета Нагоя показывает, что микроглия – резидентные иммунные клетки мозга – изначально защищают гематоэнцефалический барьер от повреждения из-за «системного воспаления», состояния хронического воспаления, связанного с такими факторами, как курение, старение и диабет, что приводит к повышенному риску нейродегенеративных расстройств. Однако эти же микроглии могут изменять свое поведение и увеличивать проницаемость гематоэнцефалического барьера, тем самым повреждая его.
«Давно известно, что микроглия может активироваться из-за системного воспаления», – отмечает профессор. Проснись », поэтому нас заинтересовал вопрос, может ли микроглия регулировать проницаемость гематоэнцефалического барьера."Чтобы изучить это, проф. Команда Уэйка работала с мышами, которые были генетически сконструированы для производства флуоресцентных белков в микроглии. Эта «флуоресцентная маркировка» позволила исследователям использовать метод, называемый «двухфотонная визуализация», для изучения взаимодействия микроглии и гематоэнцефалического барьера у живых мышей.
Исследователи также вводили мышам флуоресцентные молекулы, которые могут проходить через гематоэнцефалический барьер, только если барьер поврежден достаточно, чтобы быть достаточно проницаемым. Наблюдая за расположением этих флуоресцентных молекул и взаимодействием микроглии, исследовательская группа могла изучить взаимодействие микроглии с гематоэнцефалическим барьером и проницаемость гематоэнцефалического барьера в различных условиях.
Ключевым моментом, представлявшим интерес, было системное воспаление, вызванное введением мышам вещества, вызывающего воспаление.
Такие инъекции приводили к перемещению микроглии к кровеносным сосудам и увеличивали проницаемость гематоэнцефалического барьера в течение нескольких дней. Затем микроглия первоначально действовала, чтобы защитить гематоэнцефалический барьер и ограничить увеличение проницаемости, но по мере прогрессирования воспаления микроглия изменила свое поведение, атакуя компоненты гематоэнцефалического барьера, тем самым увеличивая проницаемость барьера. Последующая утечка молекул в мозг могла вызвать обширное воспаление в головном мозге и последующее повреждение нейронов (нервных клеток).
Эти результаты ясно показывают, что микроглия играет двойную роль в регулировании проницаемости гематоэнцефалического барьера.
Описывая будущие исследовательские цели своей команды, проф. Уэйк комментирует: «Мы стремимся идентифицировать терапевтические мишени на микроглии для регулирования проницаемости гематоэнцефалического барьера, потому что лекарства, разработанные для таких мишеней, могут использоваться для лечения неврологических и психиатрических заболеваний путем сдерживания воспалительных реакций в головном мозге."
Как отмечают ученые в своем исследовании, неконтролируемые воспалительные реакции в головном мозге могут вызывать ряд когнитивных расстройств и неблагоприятных неврологических эффектов, а препараты, нацеленные на микроглию, могут помочь пациентам избежать таких проблем, сохранив целостность гематоэнцефалического барьера. Требуются дополнительные исследования, чтобы лучше понять процессы, лежащие в основе поведения микроглии, наблюдаемого в этом исследовании.
Тем не менее, результаты исследования дают надежду на разработку методов лечения, которые могут «заставить» микроглию способствовать целостности гематоэнцефалического барьера и предотвращать переход микроглии к поведению, которое повреждает барьер.