Doktorka Tajie Harrisová zjistila, jak tělo udržuje běžného mozkového parazita pod kontrolou. Toto zjištění má význam pro mozkové infekce, neurodegenerativní onemocnění a další.
Více než 30 milionů Američanů je infikováno mozkovým parazitem, který se šíří prostřednictvím koček a kontaminovaného masa, ale u většiny z nich se nikdy neprojeví příznaky. Nový objev lékařské fakulty Virginské univerzity vysvětluje proč a toto zjištění by mohlo mít důležité důsledky pro mozkové infekce, neurodegenerativní onemocnění a autoimunitní poruchy.
Vědci z UVA zjistili, že parazita Toxoplasma gondii drží pod kontrolou obránci mozku zvaní mikroglie. Tyto mikroglie uvolňují jedinečnou imunitní molekulu IL-1a, která rekrutuje imunitní buňky z krve, aby parazita v mozku kontrolovaly, zjistili vědci. Tento proces funguje tak dobře, že jen u velmi málo lidí se vyvine symptomatická toxoplazmóza, onemocnění, které parazit způsobuje.
Pochopení role mikroglií je zásadní, protože za normálních okolností jsou to jediné imunitní buňky uvnitř mozku. Nový objev odhaluje, jak si v případě potřeby nabírají pomoc, a tento objev by se mohl týkat jakéhokoli onemocnění mozku s imunologickou složkou – včetně poranění mozku, neurodegenerativních onemocnění, mrtvice, roztroušené sklerózy a dalších.
„Mikroglie musí zemřít, aby zachránily mozek před touto infekcí,“ uvedla výzkumnice Tajie Harrisová, PhD, z katedry neurověd UVA a prozatímní ředitelka Centra pro imunologii mozku a glie (BIG). „Jinak by IL-1a zůstal uvízlý uvnitř mikroglie a neupozornil by imunitní systém, že je něco v nepořádku.“
Boj s mozkovým parazitem
Katedra neurověd a centrum BIG UVA v posledních letech zcela přepsaly naše chápání vztahu mozku a imunitního systému těla. Po desetiletí se v učebnicích učilo, že mozek je od imunitního systému oddělen. Výzkum UVA však k šoku vědecké komunity ukázal, že tomu tak není. Mnozí vědci nyní zkoumají důsledky tohoto významného objevu.
Jednou z oblastí, na kterou se zaměřují, jsou mikroglie a jejich role při obraně mozku. Na tuto otázku bylo obtížné odpovědět, protože mikroglie jsou úzce spjaty s jinými imunitními buňkami v jiných částech těla. Až donedávna se laboratorní nástroje vyrobené za účelem cílení na mikroglie zaměřovaly i na tyto jiné buňky, což ztěžovalo jejich rozlišení.
Výzkumnice z UVA Samantha J. Batista, postgraduální studentka v Harrisově laboratoři, použila elegantní přístup, který využil dlouhověkost mikroglie k pochopení její role při infekci mozku. Spolu se svými kolegy zjistila, že infekce způsobuje zánětlivé odumírání mikroglií – což blízce příbuzné imunitní buňky nedělají.
Mikroglie praskají, jak vědci zjistili, proto, aby rekrutovaly imunitní buňky zvané makrofágy ke kontrole infekce Toxoplasma gondii. Toto zjištění pomáhá vysvětlit, proč většina lidí nemá problémy s kontrolou parazita, zatímco někteří – zejména lidé se sníženou imunitou – mohou velmi onemocnět.
„Pochopení takovýchto cest by mohlo být přínosné i pro další onemocnění zahrnující neurozánět,“ uvedla Batista. „Můžeme se ptát, zda je podpora této dráhy užitečná v situacích, kdy potřebujete větší přítomnost imunitního systému v mozku, jako jsou infekce nebo rakovina, a také zda by inhibice této molekuly mohla být užitečná u nemocí způsobených příliš velkým neurozápalem, jako je roztroušená skleróza. Cílení na jednu specifickou dráhu, jako je tato, by mohlo mít méně vedlejších účinků než cílení na zánět v širším měřítku.“
V budoucnu se Harris, Batista a jejich spolupracovníci zajímají o to, jak mikroglie detekují parazity v mozku. Mikroglie by mohly rozpoznat přítomnost parazita přímo, nebo by mohly rozpoznat poškození mozkové tkáně, což je jev, který se vyskytuje u mnoha nemocí.
„Imunitní systém musí vstoupit do mozku, aby bojoval s nebezpečnými infekcemi,“ řekl Harris, který je součástí Carterova imunologického centra UVA. „Nyní chápeme, jak mikroglie bijí na poplach, aby ochránily mozek. Předpokládáme, že podobné signály jsou u Alzheimerovy choroby přehlíženy nebo špatně interpretovány, což otevírá novou vzrušující cestu výzkumu v laboratoři.“
Zjištění zveřejněna
Výzkumníci publikovali své výsledky ve vědeckém časopise Nature Communications. Výzkumný tým tvořili Batista, Katherine M. Still, David Johanson, Jeremy A. Thompson, Carleigh A. O’Brien, John R. Lukens a Harris.
Výzkum byl podpořen granty National Institutes of Health R01NS091067, R56NS106028, R01NS112516, R01NS106383, T32AI007046, T32GM008328 a T32AI007496; grantem Carter Immunology Center Collaborative Research Grant; grantem Alzheimer’s Association AARG-18-566113; Owens Family Foundation; a cenou University of Virginia Research & Development Award.
Chcete-li sledovat nejnovější zprávy z lékařského výzkumu na UVA, přihlaste se k odběru blogu Making of Medicine.
Na tomto článku se podílela Katherine Still, členka výzkumného týmu a autorka článků o zdraví a přírodních vědách ve studentských novinách UVA Cavalier Daily.
Kategorie: Všechny tiskové zprávy