Choroba Alzheimera i choroby serca to dwie z głównych przyczyn zgonów, na które cierpią miliony ludzi na całym świecie. Coraz więcej badań wykazało, że zdrowie mózgu i serca może być ze sobą bardziej powiązane, niż początkowo sądzono. Na styku komórek mózgowych i naczyń krwionośnych bariera krew-mózg ulega uszkodzeniom wraz z wiekiem, co wydaje się przyczyniać do pogorszenia funkcji poznawczych. W najnowszej części serii poświęconej chorobie Alzheimera omawialiśmy rolę, jaką w rozwoju choroby Alzheimera mogą odgrywać receptory insuliny zlokalizowane w barierze krew-mózg. W tym miejscu zagłębimy się w funkcje bariery krew-mózg i w jaki sposób możemy przedłużyć normalne funkcje poznawcze u osób cierpiących na chorobę Alzheimera.

Z wiekiem w barierze krew-mózg powstają drobne zmiany, które zwiększają jej przepuszczalność i upośledzają jej funkcjonowanie. Nowe badania wykazały, że zwiększone dysfunkcje bariery krew-mózg wydają się pojawiać na początku przebiegu choroby, prawdopodobnie przed neurodegeneracją, zanikiem mózgu, a nawet objawami poznawczymi. Jak dotąd dysfunkcja ta przyczynia się do choroby Alzheimera nie została dobrze poznana. Zespół z Medical College of Georgia i współpracujących instytucji odkrył, że drobne zmiany w cienkich jak włos naczyniach mikronaczyniowych mózgu odpowiadają zmianom w istocie białej, które ostatecznie przyczyniają się do pogorszenia funkcji poznawczych i deficytów pamięci.

Co to jest istota biała? W przeciwieństwie do istoty szarej, która składa się z ciał komórek nerwowych, istota biała odnosi się do mielinowanych, czyli zamkniętych włókien aksonów, które ułatwiają szybkie przekazywanie impulsów nerwowych. Istota biała jest niezbędna dla zdrowia mózgu i wykonywania codziennych funkcji, w tym pamięci, rozwiązywania problemów i koordynacji. Nic dziwnego, że obserwacje kliniczne wykazały, że zmiany w istocie białej mózgu podczas choroby Alzheimera korelują z deficytami pamięci i zaburzeniami funkcji poznawczych.

W poprzednim raporcie zespół zidentyfikował korelację między deficytami istoty białej a dysfunkcją bariery krew-mózg. Wydaje się, że obecność drobnych zmian w obrębie mikronaczyń bariery krew-mózg powoduje stres oksydacyjny i stany zapalne. Późniejsze obrazowanie MRI wykazało, że wzmożony stan zapalny może przyczyniać się do zmian w istocie białej mózgu.

Aby określić, w jaki sposób dysfunkcja bariery krew-mózg wywołuje zmiany w istocie białej w chorobie Alzheimera, Bagi i in. al zbadali mózgi 28 osób w wieku powyżej 65 lat. Kohorta ta obejmowała zarówno mężczyzn, jak i kobiety, u których stwierdzono chorobę Alzheimera z widocznym uszkodzeniem mikrokrążenia lub bez niego, a także zdrową grupę kontrolną. Pobrali istotę białą i próbki naczyń mózgowych z kory przedczołowej, obszaru mózgu szczególnie podatnego na zwyrodnienie w chorobie Alzheimera.

Już po pierwszym badaniu badacze zauważyli, że mózgowe naczynia krwionośne u osób, u których zdiagnozowano chorobę Alzheimera, były znacznie upośledzone. Te naczynia krwionośne nie wydawały się prawidłowo rozszerzać, nawet pod wpływem silnych czynników rozszerzających. Zdolność naczyń krwionośnych do rozszerzania się ma kluczowe znaczenie dla kontrolowania przepływu krwi przez barierę krew-mózg. Upośledzone rozszerzenie może nie tylko przyczyniać się do nasilenia stanu zapalnego i stresu oksydacyjnego, ale także naraża naczynia krwionośne na ryzyko rozwoju dodatkowych zmian.

Bagi i in. odkryli również, że większe upośledzenie mikronaczyń odpowiadało bardziej znaczącym zmianom w istocie białej. Ku ich zaskoczeniu towarzyszyła temu zwiększona liczba specyficznych komórek mózgowych zwanych astrocytami. Jako kluczowy składnik bariery krew-mózg, te komórki wspomagające regulują wymianę składników odżywczych i odpadów między mózgiem a krwią. Naukowcy spekulują, że wraz z postępującą dysfunkcją mikrokrążenia w chorobie Alzheimera astrocyty ulegają zmianom, które powodują, że stają się bardziej reaktywne i zapalne. Dodatkowe uszkodzenie, jakie te komórki wyrządzają barierze mózg-mózg i pobliskim komórkom, sprawia, że ​​mózg jest bardziej podatny na zmiany poznawcze.

Ogólnie rzecz biorąc, badanie to uzupełnia coraz większą liczbę dowodów na to, że zapalenie w obrębie bariery krew-mózg indukuje zmiany strukturalne w mózgu. Na szczęście, w przeciwieństwie do neurodegeneracji, zapalenie naczyń można modyfikować poprzez dietę i ćwiczenia. Doktor Zsolt Bagi, główny autor i biolog z Medical College of Georgia, napisał: „Proponujemy, że jeśli zapobiegnie się rozwojowi elementu mikronaczyniowego, można przynajmniej wydłużyć czas normalnego funkcjonowania osób chorych na Alzheimera o kilka lat”. Zrozumienie związku między zdrowiem serca i mózgu może pewnego dnia umożliwić wczesne wykrywanie choroby Alzheimera i innych form demencji poprzez rutynowe badania krwi.