Repararea barierei hematoencefalice poate întări funcția creierului
Noile cercetări la șoareci pun la îndoială ideea că „nu poți învăța un câine vechi noi trucuri”. Răspunsul poate sta în conservarea barierei hematoencefalice, care tinde să devină scurgeri odată cu înaintarea în vârstă.
Bariera hematoencefalică este un set complex de caracteristici ale vaselor de sânge care ajută la protejarea creierului de substanțele potențial dăunătoare din fluxul sanguin.
Într-un recent Știință Medicina Translațională studiu, oamenii de știință descriu cum defalcarea barierei hematoencefalice poate declanșa inflamația creierului și afectarea cognitivă a șoarecilor în vârstă.
Echipa internațională a constatat că defalcarea barierei hematoencefalice activează o proteină de semnalizare în celulele creierului numite astrocite.
Cercetătorii au dezvoltat și testat apoi un medicament care bloca proteina de semnalizare, care se numește factor de creștere-beta transformant (TGF-beta).
După tratamentul cu medicamentul, șoarecii au prezentat mai puține semne de inflamație a creierului și o capacitate îmbunătățită de a învăța noi sarcini care se potrivesc cu performanța șoarecilor mult mai tineri.
„Tindem să ne gândim la creierul îmbătrânit în același mod în care ne gândim la neurodegenerare: vârsta implică pierderea funcției și a celulelor moarte”, spune autorul studiului co-senior Daniela Kaufer, profesor de biologie integrativă la Universitatea din California, Berkeley.
„Dar noile noastre date spun o altă poveste despre motivul pentru care creierul în vârstă nu funcționează bine: se datorează acestei„ ceați ”de încărcătură inflamatorie”, adaugă ea.
Prof. Kaufer explică faptul că în câteva zile de la abolirea „ceații inflamatorii”, creierul în vârstă începe să funcționeze mai mult ca un creier tânăr.
Descoperirile ar trebui să îi ajute pe oamenii de știință să înțeleagă mai bine declinul funcțiilor creierului care implică inflamații care pot însoți îmbătrânirea și afecțiuni precum demența.
Investigarea ceații inflamatorii
Un număr tot mai mare de cercetări - inclusiv studii de imagistică realizate de autorul studiului co-senior Alon Friedman, de la Universitatea Ben-Gurion din Negev din Israel și Universitatea Dalhousie din Canada - arată că bariera hematoencefalică devine mai puțin eficientă cu vârsta.
Cu cât bariera hematoencefalică devine mai scăzută, cu atât este mai ușor pentru substanțele care provoacă inflamația să treacă din fluxul sanguin în țesutul cerebral și să deterioreze celulele.
Kaufer și Friedman sunt, de asemenea, co-autori seniori ai unei alte recente Știință Medicina Translațională studiu care a analizat mai atent ceața inflamatorie din barierele hematoencefalice.
Persoanele cu boala Alzheimer pot prezenta frecvent evenimente epileptice, dar ei și medicii lor nu sunt neapărat conștienți de ele.
Înaintarea în vârstă este un factor de risc atât pentru Alzheimer, cât și pentru epilepsie, iar datele clinice și experimentale susțin ideea unei legături între cele două afecțiuni.
Pentru cel de-al doilea studiu, echipa a analizat citirile EEG de la persoanele cu boală Alzheimer și a găsit o semnătură EEG pentru ceea ce ei descriu drept „evenimente cu val lent paroxistic (PSWE)”.
Din EEG, au văzut cum rata PSWE părea să se potrivească cu nivelul de afectare cognitivă a indivizilor.
În EEG-urile persoanelor cu epilepsie, au descoperit că PSWE-urile care au apărut între convulsii se potrivesc cu zone de barieră hematoencefalică. Aceștia au găsit aceeași potrivire la șoareci în vârstă, șoareci predispuși la boala Alzheimer și șobolani cu epilepsie indusă.
TGF-beta și albumina
Testele suplimentare la șobolani tineri au arătat că a fost posibilă afectarea barierei hematoencefalice prin introducerea proteinelor albumine în creier. Acest lucru a dus la o rată mai mare de PSWE.
În cercetările anterioare, Friedman și Kaufer au arătat că albumina se poate scurge în creier după un traumatism. Proteina se atașează de receptorul TGF-beta al astrocitelor.
Legându-se de receptorii TGF-beta ai astrocitelor, proteina declanșează un lanț de evenimente inflamatorii care deteriorează celulele și circuitele creierului.
Deteriorarea crește probabilitatea de convulsii prin perturbarea echilibrului dintre excitație și inhibarea neuronilor.
Echipa concluzionează că descoperirile indică o barieră hematoencefalică ca o cauză potențială a convulsiilor neconvulsive la persoanele cu boală Alzheimer. De asemenea, poate oferi un potențial obiectiv de tratament.
Biomarkeri pentru afectarea barierelor hematoencefalice
Cercetătorii sugerează că cele două seturi de descoperiri oferă doi biomarkeri noi care ar putea ajuta medicii să identifice indivizii care ar putea avea o problemă a barierei hematoencefalice: unul utilizând RMN (care poate detecta bariere scurgeri) și celălalt folosind EEG (care poate detecta anomalii ritmuri cerebrale).
Există, de asemenea, posibilitatea dezvoltării medicamentului pe care l-au folosit ca o modalitate de a repara o barieră hemato-encefalică scăzută pentru a încetini și chiar a inversa unele dintre problemele pe care le poate provoca.
„Avem acum doi biomarkeri care vă spun exact unde se scurge bariera hematoencefalică, astfel încât să puteți selecta pacienții pentru tratament și să luați decizii cu privire la durata de administrare a medicamentului”.
Prof. Daniela Kaufer
Experții care comentează cele două studii salută în general concluziile, dar avertizează împotriva săriturilor la concluzia că descriu modalități de inversare a demenței la oameni.
„În general”, notează Diego Gomez-Nicola, profesor asociat de neuroștiințe la Universitatea din Southampton din Regatul Unit, „aceste studii se adaugă la un corp de cunoștințe care susțin impactul inflamației asupra demenței și oferă ținte promițătoare pentru viitoarele studii clinice . ”
