Мутации в клетках крови при гемопоэзе могут оказывать положительное влияние на мозг

Нейроны мозга при болезни Альцгеймера

При болезни Альцгеймера нейроны окружаются амилоидными бляшками, а иммунные клетки, называемые микроглией , могут предотвратить дальнейшее повреждение, очищая нейроны.

Проконсультируйтесь с врачом

В медицине до сих пор нет ничего, что могло бы определенно предотвратить болезнь Альцгеймера, хотя потеря веса, регулярные физические упражнения и наследование определенных защитных генов могут снизить риск. Теперь предварительные исследования выявили еще один неожиданный источник защиты: клональное кроветворение, дисбаланс в клетках крови, наиболее известный как фактор риска развития рака и сердечных заболеваний.

«Клональный гемопоэз был связан с таким количеством неблагоприятных исходов, что удивительно, что он защищает в этой ситуации», — сказал сердечно-сосудистый биолог Кеннет Уолш из Университета Вирджинии, который не участвовал в исследовании, но принимал участие в телефонной конференции 12 декабря на заседание Американского общества гематологов в Атланте. Эта работа убедительна и с ней нужно считаться, говорит Кеннет Уолш.

Он и другие исследователи предупреждают, что это открытие не предлагает никаких немедленных вариантов лечения или профилактики болезни Альцгеймера. Учитывая негативные последствия клонального гемопоэза для здоровья, его индукция у здоровых людей не имеет смысла. Однако это открытие имеет провокационные последствия: клетки кровотока пополняют иммунные клетки мозга, возможно, повышая его способность выводить токсичные остатки.

Чарльз Дарвин, вероятно, никогда не предполагал, что естественный отбор происходит в нашем костном мозге. Но клональное кроветворение является результатом конкуренции между 50000-200000 стволовыми клетками, которые живут там и делятся, производя все наши красные и белые кровяные клетки. На протяжении многих лет эти стволовые клетки накапливают мутации, некоторые из которых приводят к появлению более приспособленных клеток, чье более совершенное потомство, вскоре может превысить численность своих собратьев. У некоторых людей с клональным гемопоэзом потомство одной мутировавшей стволовой клетки составляет более половины клеток крови в организме.

Этот дисбаланс клеток крови редко встречается у молодых людей, но с возрастом становится все более распространенным и встречается у 30% людей старше 70 лет. Клональное кроветворение не является раком. У людей с этим заболеванием нормальное количество клеток крови, но это может быть прелюдией к таким заболеваниям крови, как лейкемия и лимфома. У людей с этими диагнозами вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний в два раза выше. Исследователи так же связывают клональный гемопоэз с инсультом, остеопорозом, диабетом 2-го типа, сердечной недостаточностью и хронической обструктивной болезнью легких. В целом ученые обнаружили, что люди с клональным кроветворением на 50% чаще умирают в разном возрасте.

Патолог Сиддхартха Джайсвал из Медицинской школы Стэнфордского университета и его коллеги задались вопросом, могут ли мутированные популяции иммунных клеток при клональном кроветворении также увеличить риск болезни Альцгеймера. В конце концов, другие исследователи показали, что собственные иммунные клетки мозга, микроглия, могут контролировать болезнь Альцгеймера. Но какая-либо связь казалась маловероятной. Клетки из крови, возможно, должны проникать в мозг, чтобы оказывать влияние и большинство исследователей полагают, что микроглия обычно оседает в мозге в раннем возрасте и не производится в костном мозге в течении жизни.

ХКогда ученые проанализировали ДНК из клеток крови более 5700 человек и сравнили полученные данные с заболеваемостью болезнью Альцгеймера, они были ошеломлены, увидев, что клональный гемопоэз оказывает значительное влияние на развитие заболевания. Но вместо того, чтобы увеличивать его риск, кажется, что люди на 30-40% реже страдают от этого заболевания. Это более защитно, чем любой другой выявленный фактор, сказал Джайсвал.

Дополнительные доказательства защитного эффекта были получены в результате посмертных образцов мозга людей, участвовавших в исследовании секвенирования ДНК, у которых на момент смерти не было болезни Альцгеймера. Два молекулярных признака заболевания — бета-амилоидные белковые бляшки и клубки тау-белка, были менее распространены в мозге людей с клональным кроветворением, чем у людей без него, сказал на встрече ведущий автор исследования Хинд Бузид из Стэнфорда. Она, Джайсвал и их коллеги, также представили свои выводы в препринте, опубликованном на medRxiv.

Команда Джайсвала была причастна к факту обнаружения защитного эффекта микроглии. Они проанализировали образцы мозговой ткани восьми человек с клональным кроветворением и обнаружили у шести, что неопознанные клетки несут те же мутации, что и новые клеток крови. У двух других людей с клональным гемопоэзом, обнаружили мутации крови в самой микроглии. Характерные изменения были в 40-80% клеток. Исследователи пришли к выводу, что измененные клетки крови, вырабатываемые в костном мозге, проникали в мозг испытуемых. Там клетки могли трансформироваться в микроглию.

Иммунолог Кэмерон Макэлпайн из Медицинской школы Маунт Синай Икан говорит, что исследование, связывающее клональное кроветворение с болезнью Альцгеймера, «прекрасно». Но он не уверен, регулярно ли клетки крови, полученные из костного мозга, доставляются в мозг. Они показывают, что это может произойти, но мне интересно, до какой степени это происходит.

Если работа подтвердится, выявление защитного механизма станет следующим шагом к тому, что смогут использовать врачи. Возможно, например, что мутированная микроглия лучше удаляет бета-амилоидные бляшки и тау-клубки, которые накапливаются при болезни Альцгеймера. Но на данный момент, говорит Джайсвал, то, как клональный гемопоэз защищает мозг, остается «вопросом на миллион долларов».

Ссылки на исследования в тексте статьи. Автор Митч Лесли, журнал Science.

Читайте также: