544
Людський мозок виявився значно менш ізольованим від решти організму, ніж вважалося десятиліттями. Дослідники Stanford University показали, що з віком клітини імунної системи, які походять із кровотворних стовбурових клітин кісткового мозку, можуть проникати в мозок і ставати частиною його власної імунної системи. Причому цей процес починається не лише у глибокій старості — його сліди виявили вже у людей середнього віку.
Традиційна модель припускала, що мікроглія — спеціалізовані імунні клітини мозку — закладається на ранніх етапах розвитку і далі переважно підтримує власну популяцію без значного припливу клітин із периферичної крові. Саме тому мозок часто розглядали як майже закриту імунну систему, відокремлену гематоенцефалічним бар’єром.
До нового дослідження команду підштовхнули попередні результати про клональний гемопоез — стан, за якого окремі кровотворні стовбурові клітини набувають мутацій і починають створювати великі клони імунних клітин. Виявилося, що носії деяких таких клонів рідше хворіли на Альцгеймера. Це змусило дослідників припустити, що клітини крові можуть якимось чином безпосередньо взаємодіяти з мозком.
Як вдалося простежити походження клітин
Команда використала парні зразки крові та посмертної тканини мозку, отримані від людей із хворобою Альцгеймера і без неї. Головною складністю було зрозуміти, чи конкретна імунна клітина в мозку походить від мікроглії, яка була там давно, чи її предок прийшов із крові вже пізніше.
Для цього вчені використали випадкові мутації як своєрідні генетичні мітки походження. У міру старіння кровотворні стовбурові клітини накопичують мутації, а всі їхні нащадки успадковують ті самі зміни. Якщо однакова мутація знаходиться в імунних клітинах крові та в клітинах мозку, це дає сильний доказ спільного походження.
Саме такі збіги й виявили. Генетичні підписи показали, що значна кількість імунних клітин із крові справді входить у мозок. Після проникнення вони змінюють стан і набувають характеристик мікроглії.
За даними авторів, подібний процес не відтворюється так само у мишей або нелюдських приматів. Це робить відкриття особливо важливим: воно може стосуватися специфічної особливості саме людського старіння, яку було легко пропустити у традиційних модельних тварин.
Що це може означати для хвороб мозку
Якщо значна частина мікроглії в старіючому мозку походить із клітин крові, то стан кісткового мозку і кровотворних стовбурових клітин може безпосередньо впливати на ризик неврологічних захворювань. Це змінює саме уявлення про те, звідки береться частина вікових змін у мозку.
Автори також бачать потенційну терапевтичну можливість. Теоретично периферичні імунні клітини можна було б модифікувати так, щоб після потрапляння в мозок вони виконували корисну роботу — наприклад, допомагали руйнувати агрегати амілоїду або тау, пов’язані з нейродегенерацією.
Це поки лише перспектива для майбутніх досліджень. Головний результат роботи значно фундаментальніший: імунна система мозку впродовж життя не є настільки відокремленою від крові, як вважалося, а історія кровотворних клітин людини може впливати на те, якою буде мікроглія у її мозку в старшому віці.
Джерело: ScienceDaily / Stanford University
