Kognitivní pokles spojený s Alzheimerovou chorobou (AD) se rozvine, když neurony začnou odumírat, což může být způsobeno nepřiměřenými imunitními reakcemi a nadměrným zánětem v mozku vyvolaným usazeninami beta amyloidu a tau spleti, což jsou dva charakteristické znaky nemoci.
Kromě toho imunitní buňky mimo mozek, zejména T buňky, mohou vstoupit do mozku a zhoršit patologii AD, ale studium tohoto procesu bylo obtížné.
Nyní tým vedený výzkumníky z Massachusetts General Hospital (MGH) navrhl nový 3D model lidských buněk, který napodobuje složité interakce mezi mozkovými buňkami a těmito imunitními útočníky.
Práce, která navazuje na předchozí 3D AD modely vyvinuté týmem, je popsána v Neuroscience přírody.
V nové studii tým použil model k prokázání, že jak se Alzheimerova patologie hromadí v mozku, v mozku vznikají specifické typy imunitních buněk nazývané CT8+ T buňky a zesilují destrukci způsobenou neurozánětem.
Tým také identifikoval molekulární mechanismy, které řídí infiltraci T buněk do mozku, a ukázal, že blokování těchto mechanismů snižuje destruktivní účinky infiltrace T buněk.
Zjištění by mohla vést k novým terapiím pro pacienty s Alzheimerovou chorobou, které se zaměřují na infiltraci imunitních buněk v mozku.
“Tento model, umožněný špičkovou mikrofluidní technologií, otevírá okno pro pozorování infiltrace buněk periferní imunity v akci ve 3D buněčných kulturách; jejich interakce s mozkovými buňkami; a jejich dopad na neurozánět a neurodegeneraci,” říká spoluautor Mehdi Jorfi . , PhD, Instructor of Neurology na MGH.
“Doufáme, že naše práce přispěje k vývoji fyziologicky relevantnějšího modelu lidské Alzheimerovy choroby na talíři,” dodává spoluautor Doo Yeon Kim, PhD, docent neurologie na MGH.
Nový model týmu je 3D modelem lidské neuroimunitní osy složené z neuronů odvozených z kmenových buněk, astrocytů a mikroglií spolu s periferními imunitními buňkami.
Model je rozšířením předchozí práce provedené výzkumným týmem za účelem vytvoření a ověření 3D laboratorních modelů AD, které lépe reprodukují plaky a spleti charakteristické pro nemoc v trojrozměrném prostředí – stejným způsobem, jakým se nemoc vyvíjí v mozek.
Kromě pozorování vyšších hladin T buněk v modelech mozku s AD identifikoval tým cestu mezi chemokinem (CXCL10) a chemokinovým receptorem (CXCR3), který hraje klíčovou roli v regulaci infiltrace T buněk.
Blokování této dráhy do značné míry zabránilo infiltraci T buněk a neurodegeneraci v kulturách AD.
Zjištění by mohla pomoci identifikovat nové terapeutické cíle, které zpomalují nebo zastavují infiltraci T-buněk do mozku pacientů s Alzheimerovou chorobou a potenciálně snižují ničivé kognitivní dopady nemoci.
“Jejich multidisciplinární výzkumný přístup identifikoval různé chování různých typů buněk v tomto kontextu onemocnění a my hodláme objasnit základní mechanismy k identifikaci intervenčních strategií, které mohou vést k účinnější léčbě,” řekl spoluautor Joseph Park. PhD, Neurology instructor ve společnosti MGH.
Další cíle mohou být identifikovány s pokračující zkušeností s tímto modelem.
„Na této studii je možná nejvíce vzrušující to, že jsme identifikovali nový lékový cíl v T buňkách mimo mozek, který by byl dostupnější pro nové způsoby léčby, zvláště když bylo tradičně obtížné dostat léky do mozku. říká hlavní autor Rudolph Tanzi, PhD, ředitel oddělení výzkumu genetiky a stárnutí v MGH.
Mezi další spoluautory patří Clare K. Hall, Chih-Chung Jerry Lin, Meng Chen, Djuna von Maydell, Jane M. Kruskop, Byunghoon Kang, Younjung Choi, Dmitry Prokopenko a Daniel Irimia.
Tato práce byla podpořena Cure Alzheimer’s Fund a JPB Foundation.