Traumatické poranění mozku narušuje odtok mozku a urychluje riziko Alzheimerovy choroby

Vědci z University of Virginia School of Medicine odhalili, jak a proč traumatické poranění mozku (TBI) zvyšuje riziko Alzheimerovy choroby, a jejich práce naznačuje potenciální způsob, jak tomuto zvýšenému riziku zabránit.

John Lukens, PhD, ředitel UVA’s Harrison Family Translational Research Center in Alzheimer’s and Neurodegenerative Diseases, a jeho spolupracovníci zjistili, že jediná mírná TBI způsobuje škodlivé změny v mozku, které usnadňují nástup Alzheimerovy choroby. Ale také byli schopni zabránit těmto změnám u laboratorních myší pomocí vyhloubeného viru, který dopravil zásoby oprav do ochranných membrán mozku.

„Naše zjištění naznačují, že náprava mozkové drenáže po úrazu hlavy může poskytnout tolik potřebnou strategii k omezení rozvoje Alzheimerovy choroby později v životě,“ řekl Lukens, součást oddělení neurovědy UVA a jeho Centra pro imunologii mozku a Glia (BIG Center). „Doufáme, že tyto objevy inspirují návrh nových terapeutik podporujících odvodnění mozku, které lze použít k urychlení zotavení poraněného mozku a omezení rizika rozvoje Alzheimerovy choroby.“

TBI a Alzheimerova choroba

Je známo, že traumatická poranění mozku významně zvyšují riziko Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních onemocnění, ale vědci příliš nechápali proč. Lukensův nový výzkum naznačuje, že taková zranění narušují funkci lymfatických cév, které spojují mozek a imunitní systém. O těchto cévách, které se nacházejí v ochranných membránách mozku (neboli „meningech“), se předpokládalo, že neexistují, dokud je v roce 2015 neobjevili vědci z oblasti UVA neurovědy. Nyní je známo, že cévy hrají zásadní roli při čištění a ochraně mozku.

Lukensova práce naznačuje, že TBI urychluje akumulaci škodlivého proteinu tau spojeného s Alzheimerovou chorobou a že tyto spleti tau nejsou nutně omezeny na místo poranění. U laboratorních myší jeden mírný TBI zhoršil celkové zdraví mozku a podnítil neurodegeneraci.

Vědci byli schopni identifikovat specifické účinky způsobené mírným TBI, včetně škodlivých změn v aktivitě imunitních buněk nazývaných makrofágy, které působí jako obránci mozku a odstraňovače trosek.

Tento výzkum staví na našem chápání některých zničujících dlouhodobých následků po poranění mozku a toho, jak se týkají neurodegenerativních onemocnění. Traumatické poranění mozku je stav, kdy v současnosti máme velmi málo lékařských zásahů, takže potenciální terapeutický cíl je velmi vzrušující.“

Ashley Bolte, MD, PhD, lékař v UVA a člen výzkumného týmu

Slibně vědci zjistili, že mohou jednat do 24 hodin po zranění, aby ochránili mozek a obnovili funkci životně důležitých lymfatických cév. Použili vydlabanou skořápku viru k dodání látky zvané VEGFC přímo do mozkových blan. Tento „lymfatický růstový faktor“ je přirozeně produkován v těle, aby podpořil růst a opravu cév, a jeho podávání do mozkových blan zabránilo škodlivé produkci tau.

Než bude možné tento přístup použít jako léčbu u lidí, bude zapotřebí mnohem více výzkumu, ale vědci tvrdí, že je to vzrušující příslib pro prevenci neurodegenerace související s TBI. To by mohlo pomoci odvrátit nejen Alzheimerovu chorobu, ale i další neurologická onemocnění, říkají vědci.

„Traumatické poranění mozku bylo také spojeno s mnoha dalšími neurodegenerativními poruchami, včetně ALS, Parkinsonovy choroby a chronické traumatické encefalopatie (CTE),“ řekl Lukens. „Zkoumání toho, zda je regenerační mozková drenáž po traumatu hlavy také účinná při ochraně před těmito dalšími devastujícími neurodegenerativními chorobami, bude důležitou budoucí oblastí výzkumu pro naši laboratoř a další.“

Hledání nových způsobů prevence a léčby Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních onemocnění je hlavní prioritou Biotechnologického institutu Paula a Diane Manningových z UVA, kde sídlí Lukensovo výzkumné centrum Alzheimerovy choroby. Institut si klade za cíl urychlit vývoj nových léčebných postupů a léků na některé z nejsložitějších a nejničivějších onemocnění s cílem poskytnout naději a delší a zdravější život pacientům v celé Virginii i mimo ni.

Nálezy zveřejněny

Svá zjištění vědci zveřejnili ve vědeckém časopise Cell Reports. Výzkumný tým tvořili Marco, Katherine R. Bruch, Maureen N. Cowan, Julia G. Dill, Katelyn A. Moore, Ashley C. Bolte a Lukens. Vědci nemají na práci žádný finanční zájem.

Výzkum podpořilo Ministerstvo obrany USA, grant W81XWH2110788; Alzheimer’s Association, grant ADSF-21-816651; Národní institut neurologických poruch a mrtvice Národního institutu zdraví, grant R01NS106383; nadace Owens Family Foundation; cena Stevena A. Newmana AD; nadace Ricka Sharpa; a Harrison Family Foundation.