Защитники мозга оказались его врагами

Ученые из Института Солка обнаружили белки, которые помогают держать головной мозг «в чистоте», убирая из него мертвые нейроны. Ими оказались рецепторы специальных иммунных клеток, которые при некоторых нейродегенеративных заболеваниях, наоборот, начинают ускорять разрушение мозга. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Несмотря на то, что большинство нейронов центральной нервной системы остается с нами на протяжении всей жизни, в некоторых областях мозга они продолжают делиться и расти. Подобный процесс, называемый нейрогенезом, всегда сопряжен с появлением мертвых или дефектных клеток, которые необходимо ликвидировать.

Роль мусорщиков играют иммунные клетки — микроглии, которые составляют около 10 процентов клеток в головном мозге. Они также обнаруживают и уничтожают болезнетворные организмы, если те попадают в центральную нервную систему, которая при обычных условиях является стерильной. Известно, что для обнаружения дефектных клеток или инфекционных агентов, иммунным клеткам требуются специальные белки-рецепторы — Mer и Axl.

Исследователи проверили, имеются ли данные рецепторы у микроглий, который специализируются на уборке мозговых тканей от мертвых клеток. Для этого они использовали генно-модифицированных мышей, у которых были нокаутированы гены, отвечающие за синтез Mer и Axl. Ученые обнаружили, что в мозге грызунов в этом случае начинали накапливаться мертвые нервные клетки — в тех областях, где происходит нейрогенез.

Когда нейробиологи пометили новые нейроны, образующиеся в мышах-мутантах, они смогли наблюдать, как клетки мигрируют к обонятельной луковице, отвечающей за восприятие запахов. В этой области мозга количество нейронов увеличилось на 70 процентов по сравнению с нормальными мышами. Это указывает на то, что микроглии уничтожают не только мертвые нейроны, но также и живые, возможно, с нарушенными функциями.

Когда рецепторы удалили у лабораторных мышей, страдающих болезнью Паркинсона, то ученые к своему удивлению обнаружили, что продолжительность жизни животных увеличилась. Исследователи объясняют это тем, что микроглии во время заболевания начинают уничтожать больше нейронов, чем нужно, фактически ускоряя болезнь.