Соленые иммунные клетки в мозге связаны с деменцией, вызванной гипертонией

Исследование, проведенное при поддержке Национальных институтов здравоохранения, предполагает, что реакция клеток иммунной системы внутри защитной оболочки, окружающей мозг, может способствовать снижению когнитивных способностей, которое может возникнуть у человека с хроническим высоким кровяным давлением.

Этот вывод, опубликованный в журнале Nature Neuroscience, может пролить свет на новые способы противодействия влиянию высокого кровяного давления на познавательную деятельность. Исследование финансировалось Национальным институтом неврологических расстройств и инсульта (NINDS), входящим в состав NIH.

Роль иммунной сигнализации в снижении когнитивных способностей очень важно понять», — сказал Родерик Корриво, доктор философии, директор программы NINDS. «Эти результаты дают представление о том, как сигналы иммунной системы могут способствовать симптомам снижения когнитивных способностей, которые в конечном итоге приводят к диагнозу деменции».

Гипертонией страдают более 1 миллиарда человек во всем мире, и она может привести к снижению когнитивных функций, в том числе при инсульте, а также даже тогда, когда у человека с высоким кровяным давлением инсульта не было. Однако попытки контролировать снижение когнитивных функций у людей, не перенесших инсульт, с помощью препаратов, снижающих артериальное давление, показали неоднозначные результаты. Результаты исследования на мышах свидетельствуют о том, что иммунные клетки вокруг и внутри мозга активизируются в условиях, имитирующих распространенную форму гипертонии, и эта активация приводит к нарушению функции мозга.

Используя мышиную модель высокого кровяного давления, исследователи под руководством Костантино Ядеколы, доктора медицины, директора и председателя Исследовательского института мозга и разума семьи Фейл, Нью-Йорк, обнаружили в спинномозговой жидкости и мозге аномально повышенный уровень интерлейкина-17 (IL-17), химического вещества, которое обычно выделяется организмом для активации иммунной системы. Ранее команда доктора Ядеколы показала, что диета с высоким содержанием соли повышает уровень IL-17 в кишечнике, за чем следуют когнитивные нарушения. Новые результаты дополняют эту историю, показывая, что IL-17 действует в самом мозге. Примечательно также, что в этих экспериментах использовалась другая модель мыши, названная солевой моделью DOCA, которая более точно имитирует распространенную форму гипертонии у людей.

В настоящее время это самая реалистичная модель гипертонии, которая у нас есть, — говорит доктор Иадекола.

Мышь DOCA имитирует гипертонию с низким содержанием ренина, которая является распространенным типом гипертонии у людей, особенно среди чернокожих американцев.

Дальнейшая работа показала, что, попадая в мозг, IL-17 включает иммунные клетки, отвечающие за активацию воспаления и борьбу с инфекциями, известные как макрофаги. Серия экспериментов подтвердила, что эти макрофаги важны для наблюдаемого снижения познавательных способностей, поскольку и у мышей, у которых был удален рецептор для IL-17 в макрофагах мозга, и у тех, у кого макрофаги мозга были истощены, высокое кровяное давление не влияло на когнитивные функции, несмотря на наличие других симптомов гипертонии.

Исследователи все еще искали источник IL-17, действующего на макрофаги мозга. Исходя из предыдущей работы, первоначальная гипотеза исследователей заключалась в том, что кишечник выделяет IL-17, который через кровоток попадает в мозг. Попадая туда, он запускает реакцию, которая повреждает способность кровеносных сосудов мозга реагировать должным образом на повышенную активность мозга. Однако блокирование способности сосудов мозга реагировать на IL-17 лишь частично избавляло от когнитивных нарушений, что говорит о наличии другого источника IL-17, воздействующего на мозг.

Одна из подсказок была получена в ходе других недавних исследований, показавших, что один из слоев защитной оболочки мозга, известной как твердая мозговая оболочка, содержит иммунные Т-клетки, которые могут выделять IL-17 и влиять на поведение мышей. Используя специальных мышей, клетки которых светятся флуоресцентным зеленым светом, когда вырабатывают IL-17, исследователи подтвердили, что гипертония увеличивает количество IL-17 в твердой мозговой оболочке, который затем высвобождается в ткани. В норме внутри защитной оболочки мозга, называемой менингами, существуют барьеры, препятствующие нежелательному проникновению в мозг. Однако у мышей с экспериментально вызванной гипертензией этот барьер оказался нарушен, что позволило IL-17 попасть в спинномозговую жидкость.

Два дополнительных эксперимента помогли подтвердить эту гипотезу. Во-первых, использовался препарат, препятствующий перемещению Т-клеток из лимфатических узлов в менинги. Во-вторых, использовалось антитело, блокирующее активность Т-клеток в менинге. В обоих случаях у мышей с гипертонией восстанавливались когнитивные функции, что позволяет предположить, что борьба с гиперактивными Т-клетками может стать новым подходом к лечению, который стоит изучить.

В совокупности наши данные позволяют предположить, что гипертония вызывает два разных эффекта, — говорит доктор Иадекола.

Один из них — это воздействие IL-17 на кровеносные сосуды, но оно представляется относительно незначительным. Более заметный, центральный эффект вызван тем, что клетки в менинге выделяют IL-17, который непосредственно влияет на иммунные клетки в мозге. Именно эти иммунные клетки, активированные сигналом из менингов, в конечном итоге воздействуют на мозг таким образом, что вызывают когнитивные нарушения.

Доктор Ядекола и его команда теперь пытаются установить связь между активацией иммунных клеток в менинге и снижением когнитивных функций. В предыдущей работе группа предположила связь между диетой с высоким содержанием соли, которая подавляет выработку химического вещества оксида азота в сосудах мозга, что, в свою очередь, приводит к накоплению тау, токсичного белка, образующего сгустки в нейронах, пораженных болезнью Альцгеймера. Настоящие результаты также свидетельствуют о подавлении выработки оксида азота в сосудах мозга, и приводит ли это к увеличению выработки тау, в настоящее время выясняется.

04.12.2023