Mikroglej od lat znany jest naukowcom jako pierwsza linia obrony mózgu – komórki te działają jak wyspecjalizowane makrofagi, patrolujące tkankę nerwową i zwalczające patogeny. Jednak badania zespołu dr Ukponga B. Eyo z University of Virginia przynoszą nową perspektywę: mikroglej aktywnie reguluje tonus naczyń włosowatych, czyli ich napięcie i średnicę, co bezpośrednio przekłada się na jakość ukrwienia mózgu.
Czytaj też: Nowy trop w chorobie Alzheimera prowadzi nas w nieoczywiste miejsce
Jak wyjaśnia dr Eyo, to właśnie kapilary – a nie większe naczynia – odpowiadają za precyzyjne dostarczanie tlenu i składników odżywczych do neuronów. Gdy mikroglej przestaje działać prawidłowo, dochodzi do ich zwężenia, a w konsekwencji do niedotlenienia komórek nerwowych. Co ważne, zespół badawczy wykazał, że przywrócenie mikrogleju przywraca też przepływ krwi – efekt ten może być potencjalnie wykorzystany terapeutycznie.
Mikroglej strażnikiem mózgu
Choć stanowi zaledwie 2 proc. masy naszego ciała, mózg pochłania aż 20 proc. energii organizmu. By utrzymać tę metaboliczną maszynerię, potrzebuje on stale działającej sieci około 640 km naczyń krwionośnych. Największą część stanowią kapilary – maleńkie, cienkościenne naczynia, przez które następuje wymiana tlenu i substancji odżywczych.
Czytaj też: Punkt zwrotny w wykrywaniu choroby Alzheimera. Prosty test krwi z niesamowitą skutecznością
Problemy z tym mikrokrążeniem są już dobrze udokumentowane jako czynnik pogłębiający wiele chorób neurodegeneracyjnych. Zmniejszony przepływ krwi, związany z nadmiarem dwutlenku węgla lub niedoborem tlenu, przyspiesza obumieranie neuronów, nawet jeśli nie występują jeszcze widoczne objawy demencji. Dlatego właśnie nowa rola przypisywana mikroglejowi ma tak wielkie znaczenie.
W toku badań zespół UVA zidentyfikował konkretny enzym, za pośrednictwem którego mikroglej reguluje napięcie naczyń włosowatych. Co ciekawe, enzym ten był już celem wcześniejszych terapii przeciwko chorobie Alzheimera, choć z umiarkowanym sukcesem. Teraz okazuje się, że kluczowym czynnikiem może być „okno terapeutyczne” – czyli moment, w którym lek zostanie podany.
Jak wyjaśnia dr William A. Mills III, główny autor pracy opublikowanej w Nature Communications, skuteczność leku może być najwyższa tylko wtedy, gdy mikroglej nie jest jeszcze całkowicie zdegradowany przez chorobę. Co więcej, naukowcy ustalili, że wszystkie mikroglejowe komórki mają zdolność regulowania tonusu kapilarnego – nie tylko ich podgrupa – co potwierdza ich centralną rolę w utrzymywaniu homeostazy energetycznej mózgu.
Odkrycie UVA otwiera też pole do dalszych badań. Czy mikroglej działa samodzielnie, czy we współpracy z innymi komórkami mózgu, takimi jak astrocyty lub perycyty? Kiedy w rozwoju mózgu pojawia się ta funkcja – i czy jej zakłócenie może mieć związek z zaburzeniami neurorozwojowymi, np. autyzmem? Czy możliwa jest „wymiana” mikrogleju w starzejącym się mózgu – a jeśli tak, czy przywróciłoby to prawidłowy przepływ krwi i spowolniło neurodegenerację?
Dr Eyo nie ukrywa, że jego zespół zamierza intensywnie eksplorować te pytania:
Teraz, gdy znamy enzym i wiemy, jak mikroglej wpływa na naczynia krwionośne, możemy opracować strategie terapeutyczne, które nie tylko chronią, ale być może też przywracają funkcje mózgu w chorobie Alzheimera i innych schorzeniach.
Ostatnie lata przyniosły wiele potencjalnych dróg leczenia chorób neurodegeneracyjnych – od leków usuwających beta‑amyloid, przez stymulację elektryczną mózgu, aż po immunoterapie oparte na komórkach odpornościowych. Odkrycie roli mikrogleju w regulacji przepływu krwi wprowadza zupełnie nowy wymiar do tej układanki: pokazuje, że immunologia i neurofizjologia są nierozerwalnie ze sobą związane.
Zamiast walczyć jedynie z „blaszkami” i neurotoksycznością, naukowcy mogą teraz celować w poprawę metabolizmu mózgu u podstaw – poprzez zapewnienie mu tlenu i energii, których potrzebuje. Jeśli uda się opracować bezpieczne metody aktywowania lub zastępowania mikrogleju, możemy być o krok bliżej do skutecznego spowolnienia lub nawet zatrzymania choroby Alzheimera.
