Bagaimana 'daya ingatan imun' otak boleh menyebabkan Alzheimer
Satu kajian baru menunjukkan bahawa mikroglia, yang merupakan sel kekebalan sistem saraf pusat, dapat "mengingat" keradangan. "Ingatan" ini mempengaruhi bagaimana sel-sel bertindak balas terhadap rangsangan baru dan menangani plak toksik di otak, penanda penyakit Alzheimer.
Microglia, kadang-kadang disebut sebagai "pemulung" sel, "adalah sel imun utama sistem saraf pusat."
Sebagai pemain utama imuniti otak, mikroglia dihantar ke tempat jangkitan atau kecederaan, di mana mereka melawan agen toksik atau patogen dan menyingkirkan sel yang tidak berguna.
Walau bagaimanapun, sel-sel ini juga diketahui memainkan peranan negatif dalam gangguan neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, strok iskemia, dan kecederaan otak traumatik.
Sebagai contoh, satu kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa ketika mikroglia terlalu aktif, mereka memakan plak toksik bersama dengan sinapsis, yang mungkin membawa kepada neurodegenerasi yang dilihat di Alzheimer.
Selain itu, mikroglia bertahan untuk masa yang sangat lama, dengan sebilangan sel bertahan selama lebih dari 2 dekad.
Juga, "tuduhan telah menunjukkan bahawa penyakit berjangkit dan keradangan yang dialami sepanjang hayat boleh mempengaruhi keparahan penyakit Alzheimer di kemudian hari," jelas penyelidik utama Jonas Neher, seorang penyelidik neuroimunologi eksperimen di Pusat Jerman untuk Penyakit Neurodegeneratif di Tübingen .
Bersama-sama, pemerhatian ini menyebabkan Neher tertanya-tanya "adakah ingatan imunologi pada mikroglia yang sudah lama ini dapat menyampaikan risiko [Alzheimer] ini."
Untuk menjawab soalan ini, pasukan memeriksa tindak balas imun sel-sel otak ini pada tikus. Penemuan itu diterbitkan dalam jurnal Alam semula jadi.
Sel imun ‘terlatih’ berbanding ‘toleran’
Neher dan rakan-rakannya menyebabkan keradangan pada tikus beberapa kali dan mengkaji kesannya terhadap mikroglia mereka. Para penyelidik mencetuskan dua keadaan yang berbeza dalam sel pemulung otak: "latihan" dan "toleransi."
Sebagai contoh, rangsangan keradangan pertama yang dilakukan oleh para penyelidik "melatih" sel-sel imun untuk bertindak balas lebih kuat terhadap rangsangan keradangan kedua. Tetapi, dengan rangsangan keempat, sel-sel menjadi toleran terhadap peradangan dan hampir tidak bereaksi sama sekali.
Oleh itu, menjadi jelas bahawa mikroglia dapat "mengingat" keradangan sebelumnya.
Para saintis kemudian ingin mengetahui peranan memori ini dalam bagaimana mikroglia bertindak balas terhadap penumpukan plak amiloid di otak, yang merupakan ciri khas penyakit Alzheimer. Oleh itu, mereka memeriksa aktiviti mikroglia pada tikus yang mempunyai patologi Alzheimer.
Neher dan pasukan mendapati bahawa sel-sel imun yang terlatih memperburuk penyakit ini dalam jangka panjang. Beberapa bulan selepas rangsangan keradangan pertama mereka, mikroglia meningkatkan pengeluaran plak toksik. Mikroglia yang toleran, sebaliknya, mengurangkan pembentukan plak.
"Hasil kami mengenal pasti memori imun di otak sebagai pengubah neuropatologi penting," jelas para penyelidik.
Keradangan boleh memprogram semula otak
Selanjutnya, para penyelidik ingin mengetahui apakah ingatan imun ini meninggalkan jejak epigenetik - iaitu, jika ingatan keradangan akan menyebabkan perubahan kimia pada DNA sel.
Analisis DNA menunjukkan bahawa beberapa bulan setelah rangsangan keradangan pertama, kedua-dua sel "terlatih" dan "toleran" mengalami perubahan epigenetik yang mengaktifkan beberapa gen dan mematikan yang lain.
Perubahan epigenetik seperti itu mempengaruhi kemampuan mikroglia untuk membersihkan plak toksik di otak.
"Ada kemungkinan juga pada manusia, penyakit radang yang terutama berkembang di luar otak dapat memicu pemrograman ulang epigenetik di dalam otak," spekulasi Neher.
Sekiranya ini benar, ini akan menjelaskan mengapa penyakit radang seperti arthritis - dan penyakit yang telah dijangkakan menjadi radang, seperti diabetes - meningkatkan risiko penyakit Alzheimer.
Seterusnya, para penyelidik merancang untuk mengkaji sama ada mikroglia diubah dengan cara yang sama pada manusia. Sekiranya ada, ini dapat membuka pintu kepada terapi inovatif.
