Младе трансплантације коштане сржи могу преокренути симптоме Алцхајмерове болести

У недавној студији објављеној у Сциенце Адванцес, тим кинеских истраживача користио је моделе миша да проучава могућност подмлађивања имуног система трансплантацијом коштане сржи код младих мишева да успори старење имунитета и потенцијално користи ово као терапијску стратегију против Алцхајмерове болести.

Све више истраживања указује на улогу дисфункције имуног система у патогенези Алцхајмерове болести. Примећено је да је око 50% гена повезаних са Алцхајмеровом болешћу, као што су БИН1 (кодирајући адаптер протеин 1), ЦД33 (кодирајући мијелоидни површински антиген) и рецептор експримиран на мијелоидним ћелијама 2 (ТРЕМ2), укључени у процесе имуног система..

Опадање функције имуног система повезано са годинама доводи до смањене производње имуних ћелија, смањене разноликости имунолошког репертоара и акумулације дисфункционалних имуних ћелија – феномена познат као имунолошко старење. Сматра се да је имунолошко старење покретач системског старења, укључујући старење мозга, и повећава подложност дегенеративним болестима повезаним са старењем, као што је Алцхајмерова болест. Стога се може претпоставити да подмлађивање имуних ћелија може имати позитиван ефекат на успоравање прогресије Алцхајмерове болести.

У овој студији, истраживачи су користили деветомесечне трансгене мишеве са Алцхајмеровом болешћу и пресађивали им коштану срж млађих (двомесечних) мишева са Алцхајмеровом болешћу. У контролној групи, мишевима је пресађена коштана срж сличних деветомесечних мишева.

Истраживачи су сугерисали да хематопоетске матичне ћелије, које стварају периферне имуне ћелије, у коштаној сржи младих мишева могу подмладити старе имуне ћелије и пружити потенцијалну терапијску стратегију против Алцхајмерове болести. Мононуклеарне ћелије периферне крви (ПБМЦ) су окарактерисане да би се утврдиле промене у експресији гена периферних имуних ћелија.

Студије показују да се периферне лимфохематопоетске ћелије обнављају отприлике три недеље након трансплантације коштане сржи. Стога су истраживачи претпоставили да ће се ефекти против Алцхајмерове болести појавити након три недеље и спровели су тестове понашања као што су И-лавиринт и тестови отвореног поља како би проценили функцију мозга.

ПБМЦ су анализирани да би се проценили ефекти старе и младе коштане сржи на састав имуних ћелија код мишева. Одређене су пропорције Б ћелија, Т помоћних ћелија, цитотоксичних Т ћелија, моноцита, макрофага, дендритских ћелија, неутрофила, базофила и природних ћелија убица.

Поред тога, извршени су тестови као што су амилоидна β фагоцитоза и фагоцитоза ћелијских остатака да би се проценила функција моноцита. Секције мозга еутаназираних мишева су обојене за имунохемијску анализу и имунохистохемијске тестове. Секције мозга су обојене на амилоидне β плакове и неуродегенерацију на основу апоптозе неурона и губитка и дегенерације неурита.

Секције мозга су такође коришћене за анализу запремине мозга и Вестерн блот за откривање амилоида β и комплетног протеина прекурсора амилоида. Инфламаторни фактори као што су интерлеукин-10, интерферон-γ и фактор некрозе тумора-α су процењени коришћењем методе имуноензимског теста.

Укупна рибонуклеинска киселина (РНА) екстрахована из моноцита коришћена је за квантитативну реверзну транскрипцију-полимеразу ланчану реакцију (кРТ-ПЦР), док је микроглија коришћена за масовно секвенцирање РНК. Поред тога, протеом плазме је процењен коришћењем течне хроматографије-тандем масене спектрометрије.

Подаци о секвенцирању РНК на нивоу једне ћелије су анализирани да би се идентификовали типови ћелија и за диференцијалну експресију гена, анализу регулаторне мреже фактора транскрипције, процену ћелијске комуникације и обогаћивање пута.

Студија је открила да је трансплантација младе коштане сржи значајно смањила неуродегенерацију, оптерећење амилоидним плаком и неуроинфламацију, и побољшала дефиците у понашању уочених на моделу Алцхајмерове болести код старијих мишева. Повећан клиренс амилоида β такође је допринео побољшању церебралне амилоидозе.

Подаци секвенционирања једноћелијске РНК показују да је експресија различитих гена повезаних са Алцхајмеровом болешћу и старењем обновљена у различитим типовима имуних ћелија након трансплантације младе коштане сржи. Штавише, нивои секреторних протеина у циркулацији повезани са старењем били су нижи након трансплантације коштане сржи.

Истраживачи су открили да међу различито експримираним генима повезаним са старењем, гени ризика за Алцхајмерову болест показују највећу експресију у моноцитима. Пошто циркулишући моноцити могу очистити амилоид β, оштећење фагоцитозе амилоида β од стране моноцита може убрзати формирање плака. Дакле, подмлађивање моноцита заједно са другим имуним ћелијама кроз трансплантацију младе коштане сржи представља обећавајућу терапијску стратегију.

У закључку, резултати студије подржавају ефикасност трансплантације младе коштане сржи за подмлађивање имуних ћелија које су старе, што је резултирало смањеном неуродегенерацијом на мишјем моделу Алцхајмерове болести. Побољшана функција моноцита је резултирала повећаним клиренсом амилоида β и смањеном неуроинфламацијом.

Дефицити у понашању уочени у моделу Алцхајмерове болести код старијих мишева такође су се побољшали након трансплантације коштане сржи од младих мишева. Узети заједно, ови резултати сугеришу да је трансплантација младе коштане сржи обећавајућа стратегија за лечење Алцхајмерове болести.