Bệnh Alzheimer: Tế bào miễn dịch não có thể đưa ra mục tiêu điều trị mới
Một dấu hiệu nhận biết của bệnh Alzheimer là khối lượng lớn các đám rối của protein tau trong não. Giờ đây, một nghiên cứu mới trên chuột đã đề xuất rằng một loại tế bào miễn dịch não được gọi là microglia có tác dụng thúc đẩy tổn thương mô có liên quan đến sự kết tụ của tau.
Hình ảnh quét não của những người bị bệnh Alzheimer cho thấy tổn thương não đi kèm với chứng đãng trí và lú lẫn có thể nhìn thấy ngay sau khi các đám rối bắt đầu hợp lại thành một khối.
Mới đây Tạp chí Y học Thực nghiệm bài báo giải thích làm thế nào các microglia trở nên hoạt động khi các cục tau bắt đầu hình thành.
Các tác giả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc loại bỏ microglia làm giảm đáng kể thiệt hại liên quan đến tau trong não của những con chuột được biến đổi gen để phát triển các đám rối protein.
Họ gợi ý rằng phát hiện chỉ ra một phương pháp mới để trì hoãn chứng mất trí nhớ do tổn thương não liên quan đến tau gây ra ở người.
Tác giả nghiên cứu cấp cao David M. Holtzman, giáo sư thần kinh học tại Trường Y Đại học Washington ở St. Louis, cho biết: “Nếu bạn có thể nhắm mục tiêu vào vi mô theo một cách cụ thể nào đó và ngăn chúng gây ra thiệt hại. là một cách thực sự quan trọng, chiến lược, mới lạ để phát triển một phương pháp điều trị. "
Protein độc hại và phá hủy mô não
Alzheimer’s là một tình trạng phá hủy mô não. Mặc dù các nhà khoa học không chắc chắn chính xác hình thức mất trí nhớ phổ biến này phát sinh như thế nào, nhưng họ có hai nghi phạm chính trong tầm ngắm: protein tau và beta-amyloid.
Bằng chứng khám nghiệm tử thi cho thấy hầu hết mọi người phát triển các mảng beta-amyloid và các đám rối tau theo tuổi tác. Tuy nhiên, những người mắc bệnh Alzheimer dường như mắc nhiều bệnh hơn thế. Ngoài ra, các protein này có xu hướng tích lũy theo một mô hình có thể dự đoán được, bắt đầu trong các vùng ghi nhớ của não và sau đó lan rộng.
Trong não khỏe mạnh, protein tau hỗ trợ chức năng của các tế bào thần kinh, là các tế bào thần kinh tạo nên hệ thống giao tiếp của não. Protein ổn định các vi ống, là cấu trúc giúp tế bào thần kinh vận chuyển các phân tử và chất dinh dưỡng.
Tuy nhiên, protein tau cũng có thể hoạt động bất thường và tụ lại thành các khối độc hại gây rối loạn và giết chết các tế bào thần kinh.
Điều này xảy ra không chỉ ở bệnh Alzheimer mà còn xảy ra trong các tình trạng não tiến triển khác như bệnh não do chấn thương mãn tính. Đây là một tình trạng thường xảy ra ở các võ sĩ và cầu thủ bóng đá sau các chấn thương đầu lặp đi lặp lại.
Nghiên cứu mới liên quan đến vai trò của microglia trong quá trình kết khối của tau. Microglia là các tế bào miễn dịch cư trú trong hệ thống thần kinh trung ương (CNS) và hướng dẫn sự tăng trưởng, phát triển và chức năng của nó.
Vai trò hai mặt của microglia
Trong nghiên cứu trước đây, Giáo sư Holtzman và các đồng nghiệp đã khám phá ra mối quan hệ giữa microglia và tau có tác dụng bảo vệ thần kinh trung ương: Họ phát hiện ra rằng các tế bào miễn dịch có khả năng hạn chế sự hình thành các dạng protein độc hại.
Tuy nhiên, những gì họ nhìn thấy cũng khiến họ nghi ngờ rằng mối quan hệ này có thể có hai lưỡi.
Có vẻ như những nỗ lực của microglia để loại bỏ các đám rối tau trong giai đoạn sau của bệnh có thể gây hại cho các tế bào thần kinh lân cận.
Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã quyết định xem xét kỹ hơn mối quan hệ microglia-tau bằng cách sử dụng những con chuột bị biến đổi gen để tạo ra một con tau của con người dễ dàng hình thành từng đám.
Những con chuột này thường phát triển rối tau khi được 6 tháng tuổi và xuất hiện các triệu chứng tổn thương não vào khoảng 9 tháng.
Một số con chuột cũng mang một biến thể của con người APOE gen làm tăng nguy cơ phát triển bệnh Alzheimer của một người lên 12 lần. Nhóm nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng biến thể này, được gọi là APOE4, làm tăng đáng kể độc tính của tau đối với tế bào thần kinh.
Khi những con chuột được 6 tháng tuổi, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ một số con sang một bên và bổ sung vào chế độ ăn uống của chúng trong 3 tháng tiếp theo với một hợp chất làm giảm vi khuẩn trong não. Họ cho những người còn lại dùng giả dược để có thể so sánh tác dụng.
Sự hiện diện của microglia quan trọng đối với tổn thương não?
Khi những con chuột đạt 9,5 tháng tuổi, các nhà điều tra đã kiểm tra và so sánh não của chúng. Họ phát hiện ra rằng sự hiện diện của microglia tạo ra sự khác biệt đáng kể đối với sự co rút của não.
Chuột bị rối tau và rủi ro cao APOE4 gen không nhận được chất bổ sung làm suy giảm microglia cho thấy não bị co rút nghiêm trọng.
Kết quả này cho thấy rằng microglia cần phải có mặt để xảy ra tổn thương não.
Ngược lại, sự vắng mặt của microglia do dùng chất bổ sung dẫn đến hầu như không có bất kỳ sự co rút não nào ở những con chuột dễ bị rối với APOE4 gen rủi ro.
Ngoài ra, não của họ trông khỏe mạnh và ít có bằng chứng về chất tau độc hại.
Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những con chuột dễ bị rối với một APOE gen có ít co rút não và có ít dấu hiệu của tau độc hại.
Các thí nghiệm tiếp theo cho thấy rằng APOE xuất hiện để kích hoạt microglia. Các nhà nghiên cứu đề xuất một khi chúng hoạt động theo cách này, các microglia sẽ thúc đẩy sự phát triển của các đám rối tau độc hại phá hủy mô não.
'Microglia thúc đẩy quá trình thoái hóa thần kinh'
Tác giả nghiên cứu đầu tiên Yang Shi, Ph.D., một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Giáo sư Holtzman, cho biết: “Microglia thúc đẩy quá trình thoái hóa thần kinh”, “có thể là do sự chết tế bào thần kinh do viêm”.
"Nhưng ngay cả khi đúng như vậy, nếu bạn không có microglia, hoặc bạn có microglia nhưng chúng không thể kích hoạt, các dạng tau có hại sẽ không tiến triển đến giai đoạn nặng và bạn không bị tổn thương thần kinh," cô ấy nói thêm.
Những kết quả này cho thấy rằng microglia có vai trò quan trọng trong quá trình thoái hóa thần kinh và có thể là một mục tiêu hữu ích trong điều trị bệnh Alzheimer và các tình trạng thoái hóa thần kinh khác.
Mặc dù hợp chất mà nhóm nghiên cứu đã sử dụng để giảm thiểu vi khuẩn trong não chuột sẽ không phù hợp để sử dụng ở người, nhưng nó có thể là điểm khởi đầu để phát triển thuốc.
Thách thức sẽ là tìm ra cách để nhắm mục tiêu vào hệ vi sinh vật tại thời điểm mà chúng bắt đầu ưa thích bệnh tật hơn là sức khỏe.
“Nếu chúng tôi có thể tìm thấy một loại thuốc đặc biệt vô hiệu hóa hệ vi sinh vật ngay khi bắt đầu giai đoạn thoái hóa thần kinh của bệnh, thì nó hoàn toàn đáng được đánh giá ở người”.
GS David M. Holtzman
