Ученые обнаружили, что иммунный процесс, связанный с повреждением мозга при болезни Альцгеймера, может запускаться за пределами нервной системы. В экспериментах на мышах дендритные клетки в лимфатических узлах активировали Т-клетки, после чего те попадали в мозг и усиливали нейродегенерацию. О том, как иммунная система может участвовать в развитии болезни Альцгеймера, — в материале «Известий».

Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе изучали роль иммунных клеток при заболеваниях, связанных с накоплением тау-белка. В мозге людей с болезнью Альцгеймера и некоторыми другими нейродегенеративными заболеваниями обнаруживают повышенное количество Т-клеток — иммунных клеток, которые обычно участвуют в защите организма.

Однако до сих пор было неясно, откуда они поступают и что заставляет их направляться в нервную систему. Новая работа показала, что соответствующие сигналы могут формироваться за пределами мозга — в лимфатических узлах.

Дэвид М. Хольцман, профессор кафедры неврологии медицинского факультета Вашингтонского университета имени Барбары Бертон и Рубена М. Мориса III и старший автор исследования

Существует множество способов воздействия на Т-клетки, которые были тщательно изучены и одобрены в качестве методов лечения других заболеваний, но многие из них еще не исследованы для нейродегенеративных заболеваний.

Исследование опубликовали в журнале Nature Neuroscience (NN). Эксперименты проводили на мышах, у которых развивались скопления тау-белка и связанное с ними повреждение нервной ткани.

В центре механизма оказались два типа иммунных клеток — дендритные клетки и Т-лимфоциты. Дендритные клетки помогают иммунной системе распознавать молекулярные мишени и передавать информацию Т-клеткам, которые затем могут атаковать клетки с соответствующими признаками.

Исследователи обратили внимание, что в самом мозге находится очень небольшое количество дендритных клеток типа cDC1. Кроме того, они практически не взаимодействовали с Т-клетками, появлявшимися после формирования тау-клубков.

Это позволило предположить, что активация Т-клеток происходит в другом месте. В результате ученые сосредоточились на лимфатических узлах и других периферических тканях, где могут происходить необходимые для запуска иммунного ответа процессы.

Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи удалили дендритные клетки из лимфатических узлов и других тканей у мышей, у которых обычно развивались тау-клубки и нейродегенерация. После этого количество Т-клеток в мозге, особенно CD8 Т-клеток, резко снизилось. Одновременно уменьшилось и связанное с ними повреждение нервной ткани.

При этом количество тау-клубков в мозге практически не изменилось. Несмотря на сохранение этих патологических скоплений, мыши сохранили когнитивные способности. Результат указывает на то, что повреждение мозга в исследуемой модели может зависеть не только от самого накопления тау-белка, но и от последующей реакции иммунной системы.

Точный сигнал, который заставляет дендритные клетки активировать Т-лимфоциты, пока не установлен. Ученые предполагают, что одним из вариантов может быть следующая цепочка событий.

Повреждение нервных клеток, связанное с тау-белком, может приводить к высвобождению различных веществ из мозга. Они способны перемещаться по лимфатической системе в лимфатические узлы шеи. Там дендритные клетки могут распознавать эти вещества и представлять их Т-клеткам как мишень.

После активации Т-клетки направляются обратно к мозгу. Уже там их активность может способствовать дальнейшему повреждению нервной ткани. Пока это остается гипотезой, которую исследователям предстоит проверить.

Открытый путь представляет интерес для будущих исследований, поскольку его ключевые этапы происходят за пределами мозга. Это потенциально позволяет воздействовать на них без необходимости доставлять лекарственные вещества непосредственно через гематоэнцефалический барьер.

Дэвид Хольцман

Еще совсем недавно большинство людей, включая меня, не думали, что иммунный ответ вообще участвует в нейродегенеративных заболеваниях, вызванных накоплением белка в мозге. То, что эти дендритные клетки участвуют в нейродегенеративных заболеваниях, очень обнадеживает; мы показали, что они важны и что они являются потенциальной мишенью для будущей терапии.

Сейчас команда исследователей проверяет, можно ли добиться защитного эффекта, если блокировать активность дендритных клеток не с рождения, как в первоначальном эксперименте, а в среднем возрасте — примерно в тот период, когда начинают формироваться тау-клубки. Ученые также пытаются определить конкретный сигнал, который направляет Т-клетки к мозгу.