Sunki galvos trauma gali paveikti imuninę sistemą ir suaktyvinti miegančius virusus smegenyse, todėl gali išsivystyti įvairios neurodegeneracinės ligos, pavyzdžiui, Alzheimerio liga. Mokslininkai teigia, kad antivirusinių vaistų vartojimas gali užkirsti kelią šiam poveikiui.
Tuftso ir Oksfordo universitetų mokslininkai savo darbe naudojo žmogaus smegenų organoidus, kurie yra mažytės laboratorijoje išaugintos smegenų versijos. Jie parodė, kad herpes simplex viruso 1 (HSV-1) infekcija, kurią jau „sustabdė“ imuninė sistema, gali suaktyvėti po sunkios galvos traumos, o tai gali būti susiję su didesne demencijos išsivystymo rizika.
Rezultatai ir tyrimo aprašymas pasirodė žurnale „Science Signaling“ (DOI: 10.1126/scisignal.ado6430).
Organoidai
Organoidai – tai tokios miniatiūrinės įvairių organų versijos, išlaikančios pagrindines anatomines pilno dydžio organų savybes. Tokie trimačiai modeliai yra neįkainojama pagalbinė priemonė atliekant mokslinius tyrimus, kai neįmanoma arba neetiška naudoti gyvų smegenų ar inkstų. Taip mokslininkai gauna gyvą organą, kad galėtų išbandyti įvairias koncepcijas. Tai, pavyzdžiui, reakcijų į vaistus bandymai arba vystymosi stebėjimas nepalankiomis sąlygomis. Organoidų tyrimai suteikia mokslininkams galimybę nuodugniai pažinti organus ir suprasti daugelio ligų priežastis.
Smegenų organoidas yra trimatis žmogaus smegenų modelis, išaugintas laboratorijoje iš kamieninių ląstelių. Šios miniatiūrinės smegenys yra žirnio dydžio arba mažesnės, jose yra įvairių tipų smegenų ląstelių, suskirstytų į struktūrą, imituojančią besivystančias smegenis. Nors jos nėra visiškai sudėtingos kaip suaugusio žmogaus smegenys, jose gali išsivystyti pagrindinės nervų grandinės ir pasireikšti spontaniškas elektrinis aktyvumas. Mokslininkai tokius organoidus naudoja žmogaus smegenų vystymuisi ir neurologiniams sutrikimams tirti, bet ne tik.
Neseniai atliktame tyrime jie juos panaudojo siekdami įrodyti, kad galvos traumos didina demencijos riziką ir kad kuo daugiau smūgių žmogus yra gavęs, tuo ši rizika yra didesnė.
Su sportu susijusi rizika
Kai kuriose sporto šakose, pavyzdžiui, bokse ir futbole, dažnos pakartotinės galvos traumos ir net smegenų sukrėtimai. Tai neišvengiama sporto varžybų dalis, kuri, deja, kelia rimtą pavojų sveikatai. Mokslininkai jau susiejo galvos traumas su neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip lėtinė potrauminė encefalopatija, Alzheimerio ar Parkinsono liga, todėl sporto organizacijos, siekdamos sumažinti riziką, atnaujino apsaugos priemones ir pakeitė kai kurias taisykles.
Naujame darbe mokslininkai nustatė galvos traumų ir neurodegeneracinių ligų atsiradimo sąsajas, nurodydami, kad daugumos mūsų smegenyse slypi paslėpti virusai, kuriuos gali suaktyvinti smegenų sukrėtimas, sukeliantis uždegimą ir kaupiamąją žalą, kuri gali pasireikšti per kitus mėnesius ir metus.
Neaktyvūs virusai
Mūsų organizmuose yra įvairių virusų. Kai kurie iš jų gali būti potencialiai kenksmingi, bet tiesiog lieka miegoti mūsų ląstelėse. Pavyzdžiui, toks Herpes simplex virusas 1 (HSV-1), priklausantis herpesvirusų šeimai, aptinkamas daugiau kaip 80 proc. žmonių, o vėjaraupių ir juostinės pūslelinės virusas – 95 proc. žmonių. Yra žinoma, kad šie virusai patenka į smegenis ir daugelį metų gali išlikti neaktyvūs mūsų neuronuose ir glijos ląstelėse.
Ankstesniame tyrime kita tyrėjų grupė parodė, kad HSV-1 suaktyvėjimas iš ramybės būsenos sukelia būdingus į Alzheimerio ligą panašius simptomus laboratoriniuose smegenų audinio modeliuose. Atsirado amiloido plokštelių ir uždegimas, nyksta neuronai, sumažėja neuronų tinklų funkcionalumas.
„Šiame tyrime kitas virusas – vėjaraupiai – sukėlė uždegimą, kuris suaktyvino HSV-1, sakė Dana Cairns iš Tuftso universiteto. Pagalvojome, kas nutiktų, jei smegenų audinio modelį fiziškai pažeistume, panašiai kaip smegenų sukrėtimą? Ar HSV-1 atsibustų ir pradėtų neurodegeneracijos procesą?” – paaiškino ji.
Atrodo, kad atsakymas yra teigiamas. Nors smegenų organoidai nėra tobuli tikrų smegenų atvaizdai, jie yra geri modeliai, rodantys, kaip smegenų audinys gali reaguoti į pakartotinius smūgius į galvą.
Galvos traumos, virusų aktyvavimas ir demencija
Pirmą kartą HSV-1 ir Alzheimerio ligos ryšį pasiūlė tyrimo bendraautorė Ruth Itzhaki iš Oksfordo universiteto. Mokslininkė daugiau nei prieš 30 metų virusą aptiko didelėje dalyje nuo Alzheimerio ligos mirusių pagyvenusių žmonių smegenų. Vėliau ji ir jos komanda nustatė, kad žmonės, turintys ir HSV 1, ir ApoE4 – genetinį variantą, didinantį Alzheimerio ligos riziką, – turi didesnę riziką susirgti šia liga nei tie, kurie turi tik ApoE4. Jos vėlesni darbai taip pat parodė, kad virusas smegenyse iš latentinės būsenos gali vėl suaktyvėti dėl tokių įvykių kaip stresas ar imunosupresija ir galiausiai sukelti neuronų pažeidimus.
Naujajame tyrime mokslininkai naudojo žmogaus smegenų organoidus, kad geriau suprastų, kaip sukrėtimai ar traumos smegenyse gali sukelti viruso reaktyvaciją ir lemti neurodegeneracinių ligų vystymąsi. Pirmiausia tyrėjai miniatiūrinius smegenų modelius uždarė į cilindrus, pripildytus skysčio, panašaus į skystį, kuris amortizuoja smegenis kaukolės viduje, ir sukrėtė juos, kad imituotų smegenų sukrėtimą. Kai kuriuose modeliuose buvo neaktyvus HSV-1 virusas, o kituose jo nebuvo. Tada mokslininkai ištyrė organoidus.
Paaiškėjo, kad organoiduose, kuriuose buvo viruso, virusas reaktyvavosi. Juose atsirado Alzheimerio ligai būdingų požymių: beta amiloido plokštelių, tau baltymų, uždegimo, mirštančių neuronų ir glijos ląstelių proliferacijos, vadinamos gliozėmis. Dažnesnis ar stipresnis organoidinių cilindrų kratymas sukėlė tokias pat reakcijas, tik jos buvo daug stipresnės. Tuo tarpu organoiduose be HSV-1 pasireiškė gliozė, tačiau jokių kitų Alzheimerio ligos požymių neatsirado.
Tyrimo rezultatai rodo, kad sportininkams, patyrusiems galvos traumas ar sukrėtimus, gali kilti pavojus, kad smegenyse vėl suaktyvės latentinės infekcijos, galinčios sukelti Alzheimerio ligą. Tačiau ši problema aktuali ne tik sportininkams. Sunkios galvos traumos ir smegenų pažeidimai yra viena dažniausių suaugusiųjų neįgalumo ir mirties priežasčių. Tokių traumų kasmet patiria apie 69 mln. žmonių visame pasaulyje.
Tyrimo autoriai teigia, kad antivirusiniai arba priešuždegiminiai vaistai gali būti naudingi kaip ankstyvas profilaktinis gydymas po galvos traumos, siekiant sustabdyti HSV-1 aktyvavimą ir sumažinti Alzheimerio ligos išsivystymo riziką.
Šaltinis: Wp.pl
Parašyti komentarą