Нова студија показала како алкохол подстиче имуне ћелије да разграђују структуру мозга

Познато је да алкохол значајно утиче на рад мозга, а истраживања показују да чак и мале количине могу да га оштете. Међутим, питање како алкохол изазива оштећења на ћелијском нивоу и даље је предмет научних истраживања.

Нова студија открила је да алкохол не делује само на неуроне, већ утиче и на имуне ћелије мозга познате као микроглија. Истраживачи су утврдили да изложеност алкохолу покреће процес у којем ове ћелије разграђују ванћелијски матрикс, структурну мрежу молекула која пружа потпору можданим ћелијама.

„Годинама су се ефекти алкохола на мозак углавном посматрали кроз призму неурона, и то с добрим разлогом: алкохол делује директно на рецепторе неурона“, каже неуронаучник Димитриос Давалос из клинике Кливленд, један од водећих аутора студије и додаје: „Праћењем микроглије у реалном времену успели смо да видимо да ове ћелије не реагују само на оштећења. Оне непосредно доприносе штетним променама које алкохол изазива у мозгу.“

Микроглија мења облик и активност већ сат времена после излагања алкохолу

Микроглија је саставни део имуног система мозга. Ове специјализоване ћелије непрекидно надгледају стање можданог ткива, откривају потенцијалне претње, уклањају мртве ћелије и оштећено ткиво и учествују у уклањању сувишних веза између неурона.

Да би испитали како алкохол утиче на активност микроглије, истраживачи су користили модел мишева изложених великим количинама алкохола. Модел је осмишљен тако да опонаша ефекте опијања и конзумирања великих количина алкохола у кратком периоду.

У експериментима су мишеви добијали етанол оралним путем, односно на уста, или су им даване поновљене дозе током узастопних дана. Истраживачи су затим пратили дејство алкохола на микроглију и неуроне код живих животиња, користећи двофотонску микроскопију и друге технике снимања.

Резултати су показали да су се облик и активност микроглије значајно променили већ приближно сат времена након давања алкохола, пре него што је наступио врхунац његовог седативног дејства.

Продужеци који се шире из тела ових ћелија постали су малобројнији и краћи, док се смањивала и површина коју су могле да надгледају. Промене су биле израженије након поновљеног излагања алкохолу.

Истраживачи су такође приметили да микроглија оштећује ванћелијски матрикс, мрежу структурних молекула која подржава мождане ћелије и помаже у одржавању стабилне комуникације између неурона.

Код мишева којима је даван алкохол, микроглија је почела да обухвата и разграђује делове ове мреже, чиме је нарушавала њену структуру и слабила потпору можданим ћелијама.

Према тумачењу истраживача, тај процес доводи до губитка синаптичких веза, што доприноси поремећајима у функционисању неурона, а могуће је да учествује и у настанку неких седативних ефеката алкохола.

Променом активности микроглије смањена су оштећења мозга

У посебном експерименту истраживачи су користили генетски модификоване мишеве код којих су онемогућили деловање протеина МиД88 у микроглији. Овај протеин има важну улогу у активирању имунских реакција.

Код животиња са утишаним геном за МиД88, излагање алкохолу довело је до знатно мањег оштећења неурона, мање изражених промена облика и активности микроглије и слабијег седативног дејства.

У одвојеним испитивањима, истраживачи су код ових генетски модификованих мишева помоћу ензима разградили ванћелијски матрикс. Када су животиње потом добиле алкохол, поново су се јавили губитак синаптичких веза, поремећаји моторичких способности и седативно дејство.

Према истраживачима, овај резултат указује на то да нарушавање ванћелијског матрикса није само последица дејства алкохола већ и један од кључних процеса који непосредно доприносе неким његовим штетним ефектима на мозак.

Иако су главни налази добијени у експериментима на мишевима, истраживачи су анализирали и мождано ткиво шест преминулих особа које су имале поремећај употребе алкохола. У поређењу са контролним узорцима, уочени су знаци нарушавања ванћелијског матрикса.

Овај налаз указује на могућност да се сличан облик оштећења мозга, подстакнут активношћу микроглије, јавља и код људи који прекомерно конзумирају алкохол. Ипак, резултати анализе малог броја људских узорака сами по себи не могу да потврде да се исти механизам одвија на исти начин код људи као код мишева.

МиД88 као могућа мета будућих терапија

Налази би могли да помогну научницима да пронађу нове начине за спречавање или ограничавање оштећења мозга повезаних са алкохолом. Протеин МиД88 представља једну од могућих мета за будућа истраживања, јер је његово онемогућавање код мишева било повезано са смањеним оштећењима.

Истраживачи сматрају да би овај механизам могао да буде важан и за разумевање дејства других супстанци, као и неких неуролошких обољења.

„Открили смо специфичан неуроимунски пут који алкохол активира, али је могуће да и друге супстанце могу да покрену исти механизам. Моја лабораторија истражује како можемо да делујемо на микроглију или заштитимо ванћелијски матрикс мозга како бисмо спречили или ограничили оштећења мозга изазвана употребом психоактивних супстанци, а можда и другим неуролошким обољењима", каже Давалос.

Резултати истраживања објављени су у научном часопису Immunity.