Białka zapalne mogą spowolnić demencję

Klasyczne objawy stanu zapalnego to ból (łac. dolor), podwyższona temperatura (calor), zaczerwienie (rubor), obrzęk (tumor) oraz upośledzenie funkcji narządu (functio laesa). Choć stan zapalny wskazuje, że organizm walczy z zagrożeniem, sam przez się nie kojarzył się z niczym korzystnym. Podejrzewano, że może przyczyniać się na przykład do rozwoju choroby Alzheimera (AD).

Tymczasem naukowcy z Massachusetts General Hospital (MGH) i Harvard Aging Brain Study (HABS) dokonali zaskakującego odkrycia: podwyższony poziom dwóch chemicznych mediatorów stanu zapalnego, znanych jako cytokiny, wiąże się z wolniejszym pogorszeniem funkcji poznawczych u starzejących się dorosłych.

"To zupełnie nieoczekiwane wyniki" - zaznaczył współautor badania, dr Rudolph Tanzi, współdyrektor Centrum Zdrowia Mózgu im. Henry'ego i Allison McCance w MGH. Odkrycia te mogą ostatecznie zostać wykorzystane do pomocy w identyfikacji zdrowych osób, które są narażone na wyniszczające schorzenie neurologiczne - zanim jeszcze wystąpią objawy.

W 2008 roku Tanzi kierował zespołem, który odkrył CD33, pierwszy gen AD związany z układem odpornościowym. Większość zidentyfikowanych od tego czasu nowych genów AD jest powiązanych z układem odpornościowym, a wiele badań potwierdza teorię, że dysfunkcja układu odpornościowego odgrywa rolę w AD. Badania wykazały zresztą, że osoby z AD i innymi formami demencji mają podwyższony poziom niektórych cytokin.

Jednak do tej pory rola układu odpornościowego w najwcześniejszym stadium AD - kiedy charakterystyczne dla choroby zmiany w mózgu osób starszych przebiegają "po cichu" - była niejasna. W nowym badaniu Tanzi i jego zespół współpracowali z badaczami HABS, aby dowiedzieć się, czy pomiar cytokin we krwi (zamiast w płynie mózgowo-rdzeniowym, którego pobranie wymaga zabiegu nakłucia lędźwiowego) może pomóc przewidzieć, którzy zdrowi ludzie będą później doświadczać pogorszenia funkcji poznawczych.

Szczególne zainteresowanie badaczy budziły osoby starsze z prawidłowymi procesami poznawczymi, które przeszły badania obrazowe i stwierdzono, że mają w mózgu złogi beta-amyloidu - głównego składnika blaszek amyloidowych, które są związane z AD. "Chcieliśmy wiedzieć, dlaczego niektórzy ludzie mają amyloid w mózgu i wydaje się to nie mieć na nich wpływu, podczas gdy inni doświadczają pogorszenia funkcji poznawczych" - powiedział współautor badania Jasmeer Chhatwal, doktor medycyny, neurolog z MGH i HABS.

Nowe badanie objęło 298 mężczyzn i kobiet z HABS w wieku od 50 do 90 lat. Wszyscy mieli normalne zdolności poznawcze, gdy zgłosili się na ochotnika i przeszli coroczne powtórne testy. Od wszystkich uczestników pobrano próbki krwi i przeszli oni obrazowanie mózgu metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET); skany te miały wykazać ewentualną obecność amyloidu beta i innych zmian związanych z AD, takich jak formacje zwane splątkami tau.

Krew każdego uczestnika przebadano pod kątem obecności dziewięciu cytokin, aby sprawdzić, czy którekolwiek z nich były związane z tempem spadku funkcji poznawczych i zmianami w mózgu. Badanie wykazało, że osoby, których mózgi były obciążone amyloidem beta, ale które miały również wysoki poziom prozapalnej cytokiny zwanej interleukiną-12 (IL-12), doświadczyły niewielkiego pogorszenia funkcji poznawczych. "Jednak u mężczyzn i kobiet z podwyższonym poziomem amyloidu spadek był wyraźniejszy, jeśli mieli niższą wartość IL-12", mówi główny autor Hyun-Sik Yang, MD, neurolog z Brigham and Women's Hospital i współbadacz HABS. Wysokie poziomy IL-12 były również związane z mniejszą liczbą splątków tau. Tymczasem podwyższone poziomy innej prozapalnej cytokiny, interferonu gamma (IFN-?), wiązały się z wolniejszym pogorszeniem funkcji poznawczych, niezależnie od tego, czy dana osoba miała złogi amyloidu.

Chociaż może wydawać się sprzeczne z intuicją, że u osób chronionych przed pogorszeniem funkcji poznawczych najwyższy był poziom białek wywołujących stan zapalny we krwi, może to wskazywać, że ich układ odpornościowy był lepiej "przygotowany" do zwalczania infekcji, mówi Tanzi. To pasowałoby do teorii, którą rozwinął wraz z nieżyjącym już dr. Robertem Moirem, naukowcem z MGH i Uniwersytetu Harvarda. Wspólnie wysunęli hipotezę, że amyloid beta tworzy się w mózgu jako obrona przed infekcją, usidlając patogeny drobnoustrojowe w lepką sieć. Niestety, niegdyś ochronna tarcza z czasem staje się destrukcyjna, powodując nieodwracalne uszkodzenia neuronów i synaps. Jednak wysoki poziom IL-12 i IFN-? "może stłumić infekcje w zarodku, zanim przenikną do mózgu i wywołają patologię Alzheimera" - mówi Tanzi.

Wyniki te sugerują, że w przyszłości IL-12 i IFN-? będą mogły być mierzone wraz z innymi biomarkerami, aby przewidzieć przyszłe zdrowie mózgu u zdrowych poznawczo ludzi - jak dotąd nie było takiej możliwości. Następnym krokiem w kierunku tego celu będzie zbadanie, w jaki sposób IL-12 i IFN-? mogą zapobiegać spadkowi funkcji poznawczych i promować zdrowe starzenie się mózgu.(PAP)

Paweł Wernicki