Наразі доведено, що поширений тип грибів проникає в мозок ссавців і викликає утворення токсичних амілоїдних бляшок, подібних до тих, що асоціюються з хворобою Альцгеймера.
Висновки були зроблені на мишах, але дослідження припускає, що ключова ознака деяких нейродегенеративних станів може походити з джерел за межами мозку.
Згустки амілоїдного білка, які з’являються між нейронами, тісно пов’язані з хворобою Альцгеймера і, як правило, вважаються результатом внутрішнього стресу або запалення в мозку.
Однак в останні роки вчені виявили ознаки поширеного грибка, відомого як Candida albicans, у розтині мозку людей з хворобою Альцгеймера та іншими нейродегенеративними розладами, такими як хвороба Паркінсона.
Це дало підстави стверджувати, що зовнішні інфекції можуть проникати в мозок ссавців і викликати вроджену імунну відповідь, яка може допомогти знищити патогени, але також може викликати симптоми, схожі на хворобу Альцгеймера, якщо вона піде не так, як треба.
Для подальшого вивчення цієї ідеї міжнародна група дослідників на чолі з фахівцями Медичного коледжу Бейлора в США звернулася до мишей.
Раніше в тій же лабораторії Бейлора було виявлено, що миші, інфіковані C. albicans, демонстрували погіршення пам’яті, але вони зникали, коли грибок було вилікувано.
Тепер їхнє нове дослідження вивчає молекулярну основу цього ефекту, здебільшого за допомогою експериментів у пробірці.
Спочатку дослідники ввели C. albicans прямо в мозок мишей. Через чотири дні мишей евтаназували, а їхній мозок використали для подальшого аналізу.
Кілька зрізів мозку були сфотографовані, а деякі клітини були культивовані на пластинах.
Отримані дані свідчать про те, що, потрапивши в мозок, C. albicans може запустити два нейроімунні механізми: один активує імунні клітини, які пригнічують грибки, а інший – спонукає їх до повного знищення непроханого гостя.
Перший механізм включає грибковий фермент під назвою Saps, який робить гематоенцефалічний бар’єр більш проникним. Це дозволяє будь-яким грибковим клітинам, які можуть проникати через кровотік тіла, потрапляти в мозок.
Водночас Saps також розщеплює амілоїдні бета-протеїни, подібні до тих, що утворюють бляшки в мозку при хворобі Альцгеймера, які, в свою чергу, активують клітини, що очищають мозок, – мікроглію.
Другий механізм включає інший грибковий секрет, який також запускає мікроглію, цього разу націлену на видалення грибків.
Разом обидва імунні шляхи є “високоефективними в усуненні гострої інфекції C. albicans” в мозку здорових мишей, зазвичай це відбувається приблизно за 10 днів.
Але не всі мізки є молодими та здоровими. Коли дослідники цілеспрямовано порушили реакцію мікроглії в мозку мишей, вони виявили, що інфекції C. albicans стали помітно тривалішими.
“Якщо ми заберемо цей шлях, грибки більше не будуть ефективно очищатися в мозку”, – говорить Іфань Ву з Медичного коледжу Бейлора.
Амілоїдні бета-подібні згустки, виявлені в мозку мишей, схоже, захищають від вторгнення патогенів, але якщо ці згустки не будуть належним чином очищатися мікроглією, можливо, їхня присутність може виявитися шкідливою в довгостроковій перспективі.
Поки що це лише гіпотеза, але вона узгоджується з нещодавніми дослідженнями, які вказують на те, що амілоїдні бета-бляшки є пізнім етапом розвитку хвороби Альцгеймера, а не першопричиною погіршення когнітивних функцій.
Можливо, саме тому лікування, спрямоване на ці бляшки у людей, здебільшого виявляється безуспішним.
“Ця робота потенційно може внести новий важливий шматочок у загадку розвитку хвороби Альцгеймера”, – каже імунолог Девід Коррі, який очолював дослідження в Бейлорі.
“Домінує думка, що ці пептиди виробляються ендогенно, наші власні протеази мозку розщеплюють білки-попередники амілоїду, утворюючи токсичні бета-пептиди амілоїду”.
Але це може бути зовсім не так.
Необхідно провести набагато більше досліджень як на живих моделях тварин, так і на людських клітинах, але дослідники з Бейлора сподіваються, що їхні початкові експерименти можуть призвести до інноваційних методів лікування когнітивного зниження в майбутньому.
Дослідження було опубліковано в журналі Cell Reports..