Как при внезапных неотложных состояниях, таких как инсульты, так и при хронических заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, воспаление головного мозга становится решающим фактором, приводящим к ухудшению когнитивных функций и даже смерти.
В течение многих лет ученые признавали смертельный потенциал тяжелого воспаления клеток головного мозга.
Недавнее исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, проливает свет на то, как даже легкое воспаление может нанести значительный ущерб, не убивая напрямую нейроны мозга.
Воспаление в мозге
Традиционно считалось, что для разрушения нейронов головного мозга необходимо сильное воспаление. Однако новое исследование показывает, что даже легкое воспаление вредно.
Вместо того, чтобы убивать нейроны, он в первую очередь поражает нейриты. Невриты — это важные отростки, похожие на руки, которые соединяют нейроны. Они необходимы для таких функций мозга, как обучение и память.
Результаты, опубликованные в журнале Cell Reports , раскрывают ранее неизвестный путь дегенерации, вызванный воспалением, и открывают потенциальные новые терапевтические вмешательства.
«В настоящее время в клиническое применение поступает несколько интересных препаратов, которые прерывают эти воспалительные процессы, и теперь мы знаем, как следует изучить их влияние на невриты», — объяснил доктор Рэймонд Свонсон, старший автор исследования и профессор неврологии в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, имеющий совместные назначения. в Медицинском центре по делам ветеранов Сан-Франциско. Доктор Суонсон считает, что эти открытия вскоре могут принести значительную пользу пациентам.
Воспаление от инфекции влияет на здоровье мозга
Иммунная система организма реагирует на травму или инфекцию, инициируя воспаление, направляя кровь и иммунные клетки к месту повреждения, выделяя химические вещества для борьбы с патогенами. Этот ответ эффективен против инфекций, но может нанести ущерб тонким нейронным сетям мозга.
Следовательно, команда доктора Свонсона сосредоточилась на том, как воспаление повреждает мозг. Их особенно заинтересовали молекулярные агрегаты, называемые палочками кофилактина (CAR). АВР образуются после инсульта.
Эти палочки образуются при диссоциации двух белков, кофилина и актина. Обычно эти белки поддерживают нейриты. Но в ответ на химическое вещество под названием супероксид, вызванное воспалением, они образуют разрушительные комки.
Деградация нейритов
Для дальнейшего изучения этого процесса исследовательская группа вызвала воспаление в области мозга мыши, контролирующей движение, ожидая широкомасштабную гибель нейронов и проблемы с движением.
Хотя у мышей наблюдались трудности с движением, микроскопическое исследование показало, что ухудшились именно нейриты, а не нейроны. Это отключение нервных путей серьезно повлияло на координацию движений мышей.
Изменяя уровни супероксида или кофилина и обрабатывая мозг воспалительными веществами, исследователи смогли уменьшить образование CAR и повреждение нейритов. Примечательно, что сохранение нейритов помогло мышам улучшить координацию.
Новый рубеж в лечении неврологических заболеваний
Этот прорыв обеспечивает более четкое понимание того, как воспаление способствует неврологическим расстройствам, таким как рассеянный склероз, черепно-мозговая травма и боковой амиотрофический склероз (БАС).
Обладая этими знаниями, ученые теперь могут разрабатывать меры вмешательства, чтобы разрушить этот воспалительный путь. Например, раннее вмешательство с применением противовоспалительных препаратов у пациентов, перенесших инсульт, может защитить нейриты от повреждения и помочь сохранить когнитивные функции.
«Воспаление может быть вредным, особенно в стареющем мозге», — сказал доктор Свонсон. «Сосредоточившись на том, что нейриты особенно восприимчивы к воспалениям, мы, возможно, наконец сможем одержать верх в борьбе с некоторыми из наиболее распространенных неврологических заболеваний».
Благодаря этому исследованию мы можем заглянуть в обнадеживающее будущее, в котором целенаправленное лечение сможет смягчить тонкие, но глубокие последствия воспаления головного мозга, сохранив жизненно важные нейронные связи и улучшив качество жизни людей, страдающих неврологическими заболеваниями.
Распространенные причины воспаления головного мозга
Воспаление головного мозга, также известное как нейровоспаление, может быть вызвано множеством факторов, от инфекций до образа жизни. Вот некоторые распространенные причины:
Инфекции и воспаления головного мозга
Инфекции, вызванные вирусами, бактериями, паразитами или грибками, могут привести к воспалению головного мозга, известному как нейровоспаление. Такие патогены, как вирус простого герпеса, могут вызывать энцефалит, а такие бактерии, как Neisseria meningitidis, могут вызывать менингит. Эти инфекции проникают в головной и спинной мозг, вызывая тяжелое воспаление, поскольку иммунная система агрессивно реагирует на борьбу с этими инородными захватчиками.
Аутоиммунные заболевания и неврологические последствия
При аутоиммунных состояниях, таких как рассеянный склероз (РС) и аутоиммунный энцефалит, иммунная система ошибочно атакует мозг или окружающие его структуры, вызывая воспаление. Этот ошибочный иммунный ответ может повредить нейроны, защитную миелиновую оболочку или другие части мозга и нервной системы, что приводит к различным неврологическим симптомам.
Черепно-мозговая травма (ЧМТ) и воспаление
Черепно-мозговые травмы, будь то в результате несчастных случаев, занятий спортом или падений, могут привести к отеку и воспалению тканей головного мозга. Это часть механизма восстановления организма, но если воспаление сохраняется, оно может привести к дальнейшему повреждению или осложнениям, влияя на функцию мозга еще долгое время после первоначальной травмы.
Воспаление, вызванное инсультом
Инсульт нарушает кровоток, вызывая гибель клеток головного мозга в пораженной области и вызывая воспаление. Реакция организма, которая включает отправку иммунных клеток и веществ для очистки мертвых клеток и мусора, иногда может расширить повреждение здоровых тканей.
Токсическое воздействие и здоровье мозга
Токсины окружающей среды, такие как тяжелые металлы (ртуть, свинец), некоторые пестициды и загрязняющие вещества, могут вызывать воспаление головного мозга. Эти вещества нарушают нормальную функцию нервной системы и способствуют возникновению нейродегенеративных заболеваний, вызывая воспалительные реакции.
Хронические состояния и стойкое воспаление
Нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, связаны с хроническим воспалением. Накопление аномальных белков в головном мозге вызывает постоянную воспалительную реакцию, которая постепенно приводит к повреждению нейронов и прогрессированию заболевания.
Аллергические реакции и системное воспаление
Тяжелые аллергические реакции, наблюдаемые при таких состояниях, как астма или анафилаксия, могут косвенно влиять на здоровье мозга через системное воспаление. Эта широко распространенная воспалительная реакция может повлиять на мозг и нервную систему, усугубляя или вызывая неврологические проблемы.
Злоупотребление психоактивными веществами и нейровоспаление
Злоупотребление алкоголем, наркотиками и некоторыми лекарствами может привести как к острому, так и к хроническому воспалению головного мозга. Это воспаление может ухудшить когнитивные функции и привести к неврологическому дефициту, усугубляя вредное воздействие самих веществ.
Воспалительное воздействие диеты на мозг
Диеты с высоким содержанием жиров, сахара и обработанных пищевых продуктов могут вызвать системное воспаление, в том числе в мозге. Этот тип диеты повышает уровень воспалительных цитокинов, которые могут ускорить нейродегенеративные процессы и ухудшить когнитивные функции.
Стресс и его влияние на воспаление мозга
Хронический стресс высвобождает кортизол, гормон, который регулирует воспаление. Длительное повышение уровня кортизола может усилить воспаление во всем организме, включая мозг. Это может повлиять на настроение, поведение и когнитивные функции, подчеркивая необходимость эффективного управления стрессом для поддержания здоровья мозга.
Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.
