واکنشهای التهابی می‌توانند در دراز مدت، سلولهای ایمنی مغز را تغییر دهند- بدین معنی که این سلولها دارای “حافظه ایمونولوژیک” هستند. این حافظه، ممکن است بر پیشرفت اختلالات عصبی که با افزایش سن پدید می‌آیند، تاثیر گذار باشد؛ بهمین دلیل یکی از عوامل ناشناخته‌ای بوده که شدت این بیماری‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. دانشمندان (the German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE، انستیتو Herite برای مطالعات کلینیکی مغز (HIH) و دانشگاه Tuebingen در نشریه‌ی Nature، این موضوع را مطرح کردند. مطالعه آنها نتیجه‌ی تلاش گروهی محققانی از گوتنگن، بن و فرایبورگ است.
میکروگلیاها، سلولهای ایمنی هستند که تنها در مغز حضور دارند. آنها مغز را با پاک کردن پسماندها و مواد سمی، محافظت می‌کنند. با این حال، در مواقع مشخصی آنها می‌توانند منجر به آسیب شوند. بهمین خاطر، آنها بعنوان بازیگر اصلی در بیماری‌های زوال عصبی مورد اتهام بودند.
بخاطر اینکه میکروگلیاها مدت طولانی زنده می‌مانند، دانشمندان علاقه‌مند بودند تا دریابند آیا عوامل محیطی این سلولهای ایمنی را در طر زمان، تغییر می‌دهند و این رخداد، چه تاثیری بر سلامت مغز دارد. دکتر جوناس نهر، سرپرست این پژوهش و محقق DZNE و HIH می‌گوید: “مطالعات اپیدمیولوژیک نشان داده‌است بیماری‌های عفونی و التهاب که در طول زندگی به آن مبتلا می‌شویم، می‌تواند بعدا بر شدت بیماری آلزایمر تاثیر گذار باشد. بهمین ترتیب ما از خود این سوال را پرسیدیم که آیا ممکن است یک حافظه ایمونولوژیک در این میکروگلیاهای با عمر طولانی با این خطر مرتبط باشد”.
واکنش ایمنی تحریک شده
بمنظور پاسخ دادن به این پرسش، نهر و همکارانش باعث بروز التهاب در خارج از مغر موش شدند؛ از مدتها پیش مشخص شده بود که این چنین التهابی می‌تواند باعث تحریک یک واکنش ایمنی در مغز شود. با این حال، این مورد واضح نبود که آیا میکروگلیا ممکن است التهاب پیشین را بخاطر بسپرد. به گونه‌ای که مشخص گردید، بسته به اینکه دانشمندان چند مرتبه این فرآیند را تکرار کردند، آنها قادر بودند تا ۲ موقعیت متفاوت را در میکروگلیاها القا کنند: “آموزش” و “تحمل”. محرک التهابی اول، میکروگلیا را آموزش داد؛ که باعث شد به محرک دوم، پاسخ قوی‌تری بدهد. با این حال، پس از محرک چهارم، تحمل اتفاق افتاد و میکروگلیاها به ندرت پاسخ دادند.
سپس، محققان بررسی کردند که در طولانی مدت چگونه آموزش و تحمل میکروگلیاها، تشکیل پلاکهای آمیلوئید را تحت تاثیر قرار داد. این “پلاکها”، ته نشستهای سمی ویژه‌ای هستند که در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر تجمع می‌یابند. در مدل موش بیماری آلزایمر، دانشمندان مشاهده کردند که میکروگلیاهای آموزش دیده، حتی ماه‌ها پس از تحریک حافظه ایمونولوژیک‌شان، باعث افزایش تشکیل پلاکها شدند. بدین ترتیب، باعث وخیم‌تر شدن بیماری گردید. در مقابل، میکروگلیاهای مقاوم، میزان پلاکها را کاهش دادند. دانشمندان همچنین، تاثیرات مشابهی را در مدل موش سکته مغزی خاطر نشان کردند.
تغییرات DNA
بمنظور فهم دقیق‌تر این تاثیرات، نهر و همکارانش تغییرات epigenetic را در میکروگلیاها بررسی کردند. تغییرات epigenetic، تغییرات شیمیایی DNA یا پروتئینهای متصل به آن است که باعث می‌شود بعضی ژن‌ها بیشتر یا کمتر فعال شوند. به دلیل اینکه تغییرات epigenetic بسیار پایدار هستند، محققان آنها را بعنوان یک دلیل ممکن برای تغییرات رفتاری طولانی مدت میکروگلیاها قلمداد کردند. صحت این نظریه تایید گردید: حتی ماه‌ها پس از تحریک ایمنی اولیه، هر دوی میکروگلیاهای آموزش دیده و مقاوم، تغییرات epigenetic و تفاوتهای مشخصی در فعالیت ژن را نشان دادند. این باز برنامه ریزی مولکولی، باعث تغییر فعالیتهای مهم میکروگلیاها مانند توانایی آنها در حذف پلاکهای آمیلوئید گردید. و این مورد بر پاتولوژی بیماری آلزایمر تاثیر گذار بود.
پیامدها برای بیماری‌های زوال عصبی؟
مقاله مرتبط: مثلث دستگاه ایمنی، حافظه و ساختار مغز
نهر اذعان دارد: “بیماری‌های التهابی که ابتدا در خارج از مغر آغاز می‌شوند، ممکن است در انسانها نیز باعث بروز باز برنامه ریزی epigenetic در مغز شود.” هم عفونتها و هم بیماری‌ها مانند دیابت یا آرتریت، با واکنشهای التهابی مرتبط هستند و بعنوان ریسک فاکتورهای بیماری آلزایمر محسوب می‌شوند. حافظه ایمونولوژیک مغز –میکروگلیاهای تغییر بافته بصورت epigenetic- یکی از دلیل‌های ممکن برای این اثر است. بهمین دلیل، نهر و همکارانش اکنون در حال بررسی شرایطی هستند که میکروگلیاها در انسانها دچار تغییرات epigenetic می‌شوند. همچنین آنها بدنبال امکانات درمانی هستند که ممکن است از این مسئله حاصل شود.
