Kalifornia: Według ostatnich badań Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, osoby z zespołem Retta, rzadkim zaburzeniem związanym z autyzmem, mogą łatwiej myśleć, gdy przyjmują eksperymentalne leczenie raka. Odkrycie to może doprowadzić do opracowania leków dla pacjentów z innymi schorzeniami neurologicznymi.

Badania podkreślają rolę mikrogleju, rodzaju białych krwinek obecnych w ośrodkowym układzie nerwowym, w rozwoju ludzkiego mózgu. Zostały opublikowane w Stem Cell Reports.

Chociaż takie komórki zostały lepiej zbadane w przypadku chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, stwardnienie zanikowe boczne (ALS) i stwardnienie rozsiane, „istnieje bardzo niewiele informacji na temat ich roli we wczesnych stadiach rozwoju nerwowego”, ponieważ dostęp do tkanki płodowej jest ograniczony, powiedziała dr Pinar Mesci, główna badaczka w badaniu. Obecnie zatrudniona gdzie indziej, ukończyła pracę nad projektem podczas pobytu na uniwersytecie.

Aby lepiej zrozumieć ich funkcję, Mesci zamiast tego użył organoidów mózgowych – „mini mózgów”, które zasadniczo naśladują rozwijający się mózg zarodka – wyhodowanych z komórek macierzystych pochodzących ze skóry pacjentów wyrażających zgodę. Takie organoidy zostały stworzone od osób z zespołem Retta – zaburzeniem występującym głównie u kobiet, które charakteryzuje się utratą mowy, celowym używaniem rąk, mobilnością i napięciem mięśni, wśród innych objawów – a także od osób neurotypowych.

Następnie Mesci dodał zdrowe mikrogleje do organoidów mózgu z zespołem Retta i odkrył, że funkcjonowanie synaps — gdzie neurony łączą się i komunikują — zostało „uratowane”. Stało się tak dzięki przywróceniu fagocytozy, procesu, w którym mikrogleje — czasami nazywane „sprzątaczami” ośrodkowego układu nerwowego — połykają i niszczą obce substancje, takie jak bakterie i martwe komórki, utrzymując mózg i rdzeń kręgowy w czystości. Proces ten obejmuje również „przycinanie” synaps, co optymalizuje funkcjonowanie mózgu.

Naukowcy odkryli również, że synapsy typowych neuronów wykazywały zaburzenia funkcjonowania po wprowadzeniu mikrogleju w zespole Retta, co stanowi dodatkowe potwierdzenie roli komórek odpornościowych w funkcjonowaniu i rozwoju mózgu.

„Jeśli 'sprzątacze’ mózgu nie pracują, zaczynają pojawiać się problemy” – mówi profesor Alysson Muotri ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, dr nauk medycznych, starsza autorka i dyrektorka Zintegrowanego Centrum Badań Orbitalnych Komórek Macierzystych przy Instytucie Komórek Macierzystych Sanforda.

Wadliwe mikrogleje dodatkowo utrudniają funkcje poznawcze pacjentom z zespołem Retta, u których występuje mniejsza liczba i upośledzenie synaps oraz dysfunkcja astrocytów z powodu utraty funkcji genu MECP2, który jest powiązany również z innymi rodzajami zaburzeń rozwojowych układu nerwowego.

Mikroglej z utratą funkcji MECP2 „nie radzi sobie tak dobrze z przycinaniem synaps i kształtowaniem sieci neuronowej – nie wykonuje dobrej roboty” – powiedział Muotri.

Następnie zespół przetestował baterię istniejących leków na mikroglej, aby sprawdzić, czy któryś z nich może przywrócić fagocytozę. Znaleźli jeden: ADH-503, znany również jako GB1275 — eksperymentalny doustny lek na raka trzustki, który również zmniejsza liczbę komórek immunosupresyjnych, które wnikają do guza. Lek służy jako regulator CD11b, białka biorącego udział w fagocytozie, wśród innych procesów.

Inne badania nad zespołem Retta wskazały potencjalne cele terapeutyczne. Jednak żadne z nich do tej pory nie zidentyfikowało potencjalnego leczenia z udziałem ludzkich komórek mikroglejowych.

Kiedy u pacjentów z zespołem Retta zostanie zdiagnozowana choroba, jest już za późno na naprawę i obecnie nie można zastąpić uszkodzonych neuronów, głównego problemu tej choroby. „Ale skupiając się na innych typach komórek – i potencjalnie znajdując leki, które poprawiają ich działanie – możemy poprawić środowisko dla tych neuronów i ułatwić funkcjonowanie pacjentom” – powiedział Mesci. „To mnie ekscytuje”.

Jonathan Kipnis, Ph.D., profesor patologii, immunologii, neurologii, neurobiologii i neurochirurgii na Washington University School of Medicine w St. Louis oraz dyrektor Brain Immunology and Glia Center, powiedział, że nowe badania „dobrze pokazują”, że mikroglej jest potencjalnym celem terapeutycznym w zespole Retta.

„Mam nadzieję, że ta praca 'przesunie igłę’ i przywróci społeczność Retta do neuroimmunologii” — powiedział Kipnis. „Zrozumienie interakcji neuroimmunologicznych w tej złożonej chorobie może nie tylko dostarczyć nowych spostrzeżeń na temat biologii choroby, ale także opracować nowe podejścia do osłabiania jej postępu”.

Badania te stanowią pierwszą udaną integrację ludzkich mikroglejów z tkankami mózgowymi osób z zespołem Retta in vitro — jest to model, który może okazać się skuteczniejszy od modeli mysich.

Naukowcy mają nadzieję, że badanie „otworzy drzwi do terapii” nie tylko dla osób z zespołem Retta, ale także dla osób z innymi zaburzeniami neurorozwojowymi i neurodegeneracyjnymi, w których rolę odgrywają komórki glejowe.

„To jest moje życzenie” – powiedział Mesci – „abyśmy mogli poprawić jakość życia”.