Nowe badanie Northwestern Medicine wykazało, że układ odpornościowy we krwi pacjentów z chorobą Alzheimera jest zmieniony epigenetycznie. Oznacza to, że zachowanie pacjentów lub środowisko spowodowało zmiany, które wpływają na działanie ich genów.
Wiele z tych zmienionych genów odpornościowych to te same, które zwiększają ryzyko choroby Alzheimera u danej osoby. Naukowcy z Northwestern teoretyzują, że przyczyną może być wcześniejsza infekcja wirusowa, zanieczyszczenia środowiska lub inne czynniki i zachowania związane ze stylem życia.
„Możliwe, że te odkrycia wiążą obwodową odpowiedź immunologiczną z ryzykiem choroby Alzheimera” – powiedział główny badacz David Gate, adiunkt neurologii w szkole medycznej Feinberg School of Medicine Northwestern University. „Nie ustaliliśmy jeszcze, czy zmiany te odzwierciedlają patologię mózgu, czy też przyspieszają chorobę”.
Badanie opublikowano 9 lutego w czasopiśmie Neuron.
Poprzednie badania wykazały, że wiele zmutowanych genów zwiększających ryzyko choroby Alzheimera znajduje się w układzie odpornościowym. Naukowcy badali jednak przede wszystkim centralny układ odpornościowy w mózgu, ponieważ choroba Alzheimera jest chorobą mózgu. W dużej mierze zignorowali układ odpornościowy we krwi, znany również jako obwodowy układ odpornościowy.
Gate postanowił zbadać krew. On i jego współpracownicy odkryli, że każdy typ komórek odpornościowych u pacjentów z chorobą Alzheimera wykazuje zmiany epigenetyczne, na które wskazuje otwarta chromatyna. Chromatyna to opakowanie DNA w komórkach. Kiedy chromatyna jest otwarta – lub odsłonięta – genom komórki jest podatny na zmiany.
Następnie Gate zbadał, które geny są bardziej otwarte w tych komórkach odpornościowych. Odkrył, że receptor – CXCR3 – na limfocytach T jest bardziej odsłonięty. Gate uważa, że CXCR3 działa jak antena na limfocytach T, która umożliwia im przedostanie się do mózgu. Limfocyty T zwykle nie dostają się do mózgu, ponieważ mogą powodować stan zapalny.
„Mózg wysyła sygnał, że jest uszkodzony, a limfocyty T kierują się do tego sygnału za pomocą anteny CXCR3” – powiedział Gate.
„Limfocyty T mogą być bardzo toksyczne w mózgu, ale nie wiemy też, czy komórki te mogą próbować naprawić uszkodzenia w mózgu” – powiedział Gate.
Gate odkrył także zmiany epigenetyczne w białkach zapalnych w białych krwinkach zwanych monocytami.
„W sumie odkrycia te wskazują, że funkcja odpornościowa u pacjentów z chorobą Alzheimera ulega znaczącym zmianom” – stwierdził Gate. „Możliwe, że czynniki środowiskowe, takie jak zanieczyszczenia lub infekcje, na które dana osoba przechodzi w ciągu swojego życia, powodują te zmiany epigenetyczne”.
Odkrycia ujawniły kilka genów, które mogą stanowić cele terapeutyczne w zakresie manipulowania obwodowym układem odpornościowym. Kolejnymi etapami badań są badania przedkliniczne z wykorzystaniem systemów hodowli in vitro i modeli zwierzęcych do testowania tych celów.
Inni autorzy z Northwestern to Abhirami Ramakrishnan, Natalie Piehl, Brooke Simonton, Milan Parikh, Ziyang Zhang, Victoria Teregulova i Lynn van Olst.
Tytuł artykułu brzmi: „Rozregulowanie epigenetyczne w odporności obwodowej w chorobie Alzheimera”.
Badania są wspierane przez grant Narodowego Instytutu Chorób Neurologicznych i Udaru mózgu nr NS112458 i grant Narodowego Instytutu ds. Starzenia AG078713, oba Krajowe Instytuty Zdrowia, Fundację Bright Focus, Stowarzyszenie Alzheimera i Fundusz Cure Alzheimer's Fund.