Przełom w badaniach nad Alzheimerem: tajemnicze komórki mózgu na celowniku naukowców

Francuscy naukowcy z Lille przedstawili wyniki, które mogą zmienić nasze rozumienie choroby Alzheimera. Przez lata badania koncentrowały się głównie na neuronach i białku amyloidu beta. Tymczasem zespół dr. Vincenta Prévot zbadał zupełnie inny obszar – struktury otaczające neurony, tam gdzie mózg styka się z płynem mózgowo-rdzeniowym. Odkrycie jest tym bardziej interesujące, że wskazuje na komórki wcześniej uznawane za marginalne w procesie neurodegeneracji.

Nowe badania francuskich naukowców rzucają inne światło na to, jak w mózgu rozwija się choroba Alzheimera i czemu tak trudno ją zatrzymać.

Uczeni z ośrodka badawczego w Lille znaleźli brakujący element układanki: mało znane komórki mózgu, które mogą napędzać gromadzenie się białka Tau – jednego z głównych znaków rozpoznawczych choroby. To właśnie od tej nieprawidłowej akumulacji białka zaczyna się stopniowe obumieranie neuronów, a z czasem utrata pamięci i sprawności intelektualnej.

Alzheimer w liczbach: skala problemu, której łatwo nie zauważyć

Choroba Alzheimera dotyka przede wszystkim osoby po 65. roku życia, a wśród chorych przeważają kobiety. We Francji mowa o około 900 tysiącach pacjentów, w Polsce – według szacunków neurologów – co najmniej kilkuset tysiącach. W wielu przypadkach rodziny latami zmagają się z opieką nad bliską osobą, przy braku terapii, która byłaby naprawdę skuteczna i trwała.

Obecnie dostępne leki głównie łagodzą objawy lub nieznacznie spowalniają postęp choroby. Nie zatrzymują procesu, który niszczy mózg. Z tego powodu naukowcy na całym świecie nieustannie szukają mechanizmów odpowiedzialnych za start i rozwój choroby – zwłaszcza takich, które można by zablokować odpowiednio wcześnie.

Nowe badania z Lille wskazują, że w centrum tych procesów mogą stać nie neurony, lecz rzadko opisywane komórki pośrednie zwane tanycytami.

Białko Tau – cichy zabójca neuronów

Jednym z dwóch głównych „biologicznych znaków rozpoznawczych” choroby Alzheimera jest białko Tau. W zdrowym mózgu pełni pożyteczną rolę – stabilizuje mikrotubule, czyli struktury działające jak rusztowanie neuronów i ich „wewnętrzne tory transportowe”.

Problem zaczyna się, gdy Tau zmienia swoją strukturę i zaczyna się nadmiernie fosforylować, a potem zlepiać. Tworzy wtedy skupiska nazywane splątkami neurofibrylarnymi. Z czasem takie zbitki białka rozrywają wewnętrzną organizację neuronu, zaburzają przekazywanie sygnałów i prowadzą do jego obumarcia.

• wczesna faza – pierwsze zmiany w strukturze białka Tau, prawie brak objawów klinicznych,
• faza pośrednia – narastająca liczba splątków, pierwsze kłopoty z pamięcią i koncentracją,
• faza zaawansowana – duże obszary mózgu usiane zbitymi złogami Tau, silne otępienie, utrata samodzielności.

Dotąd badacze skupiali się przede wszystkim na neuronach oraz na innym białku – amyloidzie beta. Zespół z Lille postanowił przyjrzeć się temu, co dzieje się w ich otoczeniu, tam gdzie mózg kontaktuje się z płynem mózgowo-rdzeniowym i układem hormonalnym.

Tanycyty – mało znani „strażnicy” w centrum mózgu

Tanycyty to wyspecjalizowane komórki glejowe występujące głównie w rejonie podwzgórza – obszaru mózgu, który kontroluje m.in. apetyt, metabolizm, temperaturę ciała, rytm dobowy i gospodarkę hormonalną. Przez długie lata większość neurologów traktowała je jako dość nudny element tła.

Zespół dr. Vincenta Prévota bada te komórki od ponad dwóch dekad. Wiadomo już, że odpowiadają za wymianę sygnałów między płynem mózgowo-rdzeniowym a krwią i neuronami podwzgórza. Można je sobie wyobrazić jako coś w rodzaju selektywnych „bramek”, które decydują, jakie substancje i informacje trafiają do delikatnych struktur mózgu.

Najnowsze wyniki badaczy z Lille pokazują, że gdy tanycyty przestają działać prawidłowo, w mózgu szybciej kumuluje się toksyczne białko Tau.

Co dokładnie ustalili francuscy naukowcy

Praca opublikowana w czasopiśmie „Cell Press Blue” opisuje mechanizm, który łączy zaburzoną pracę tanycytów z narastaniem złogów Tau i rozprzestrzenianiem się choroby w mózgu. Naukowcy sugerują, że te komórki mogą pełnić rolę „filtra” usuwającego nadmiar nieprawidłowego białka z przestrzeni wokół neuronów.

Kiedy filtr działa sprawnie, Tau ma mniejszą szansę, by zlepiać się w toksyczne struktury. Gdy jednak tanycyty ulegają uszkodzeniu, z wiekiem lub pod wpływem innych czynników, ten system oczyszczania przestaje wystarczać. Wtedy:

• więcej zniekształconego białka Tau pozostaje w tkance nerwowej,
• łatwiej tworzą się pierwsze splątki,
• z czasem białko może też „przeskakiwać” między różnymi obszarami mózgu, rozszerzając zasięg choroby.

Badacze wskazują także, że zaburzenia w tanycytach mogą wiązać się z układem hormonalnym. Podwzgórze odpowiada między innymi za kontrolę masy ciała, poziomu glukozy czy hormonów płciowych. To interesujący trop, bo w licznych badaniach epidemiologicznych widać związek między otyłością, cukrzycą, zaburzeniami metabolicznymi a wyższym ryzykiem otępienia.

Możliwy most między metabolizmem a chorobą Alzheimera

Jeśli tanycyty faktycznie łączą funkcjonowanie podwzgórza, gospodarkę hormonalną i usuwanie białka Tau, można mówić o nowym wspólnym mianowniku dla wielu czynników ryzyka. To tłumaczyłoby, dlaczego u części osób z cukrzycą typu 2 czy przewlekłą otyłością degradacja mózgu przyspiesza.

Nowy cel dla przyszłych terapii

Dzisiejsze leki skupiają się głównie na samych neuronach lub na bezpośrednim blokowaniu tworzenia złogów białkowych. Zespół z Lille pokazuje, że być może warto skierować uwagę na struktury wspierające neurony, w tym na tanycyty.

Jeśli uda się wzmocnić lub „naprawić” tanycyty, mózg mógłby lepiej sam radzić sobie z nadmiarem białka Tau, jeszcze zanim dojdzie do poważnych uszkodzeń.

To oznacza zupełnie inne podejście do projektowania terapii. Zamiast wyłącznie ścigać skutki choroby, medycyna mogłaby próbować przywracać funkcję naturalnych systemów oczyszczania mózgu. Na wczesnym etapie choroby różnica dla pacjenta mogłaby być ogromna: wolniejsza utrata pamięci, dłuższa samodzielność, mniejsze obciążenie dla rodziny.

Jak daleko jesteśmy od nowych leków

Trzeba jasno powiedzieć: przeniesienie tych wyników do praktyki klinicznej zajmie lata. Aby opracować terapię, naukowcy muszą najpierw potwierdzić mechanizmy w kolejnych modelach, ustalić, jak dokładnie modyfikować pracę tanycytów i czy da się to robić bez szkody dla innych funkcji podwzgórza, takich jak regulacja apetytu czy temperatury ciała.

Mimo tego bariery, jest to bardzo obiecujący kierunek. W neurologii rzadko udaje się tak precyzyjnie wskazać nowy typ komórek, który realnie wpływa na tempo gromadzenia toksycznych białek. To otwiera pole nie tylko dla farmakologii, ale też na przykład dla badań nad wpływem stylu życia na sprawność tanycytów.

Co to oznacza dla zwykłego pacjenta i jego rodziny

Nowe wątki w badaniach nie zmieniają jednego: im wcześniej wykryjemy pierwsze objawy zaburzeń poznawczych, tym więcej możliwości działania. Pierwsze niepokojące sygnały to m.in. trudności z zapamiętywaniem nowych informacji, gubienie wątków rozmowy, częste odkładanie przedmiotów w przypadkowe miejsca, problemy z orientacją w nieznanym terenie.

Jeśli w rodzinie występują choroby metaboliczne lub historia otępienia, warto być szczególnie czujnym. W praktyce pomocne mogą być:

• regularne kontrole poziomu glukozy, cholesterolu i ciśnienia tętniczego,
• utrzymywanie stałej aktywności fizycznej, najlepiej kilka razy w tygodniu,
• dieta bogata w warzywa, pełne ziarna, ryby morskie i uboga w żywność wysoko przetworzoną,
• dbanie o sen i unikanie przewlekłego stresu.

Trudno dziś powiedzieć, jak silnie te elementy wpływają bezpośrednio na tanycyty. Coraz więcej danych sugeruje jednak, że to, co odbywa się w podwzgórzu i całym układzie metabolicznym, ma realny wpływ na to, jak szybko starzeje się mózg. W tym kontekście nowe badania z Lille wzmacniają przekaz neurologów: troska o metabolizm to również troska o pamięć.

Warto też mieć świadomość, że w przyszłości diagnostyka może zacząć uwzględniać ocenę tych mało znanych komórek. Być może pojawią się badania obrazowe lub biomarkery w płynie mózgowo-rdzeniowym, które pozwolą ocenić kondycję tanycytów jeszcze przed wystąpieniem jawnego otępienia. Taka zmiana przesunęłaby punkt ciężkości z leczenia zaawansowanej choroby na realną prewencję.