וִידֵאוֹ: האם מולקולות מערכת החיסון בונות מוח & משחיתות ומשמידות?
2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33
חוקרים נקלעים לחלבונים חיסוניים הממלאים תפקיד בלתי צפוי ושונה מאוד במוח.
לפני כחמש שנים, צוות מדענים מאוניברסיטת סטנפורד יצא לקבוע כיצד המוח המתפתח קובע את מערכת הסינפסות הסופיות שלו, קשרים דרכם תאים של מערכת העצבים מתקשרים זה עם זה ועם תאים לא עצביים. אך כשניסו לאתר את הגנים המעורבים, קרה דבר לא צפוי: הם נקלעו ל- C1q, גן לחלבון החשוב במערכת החיסון של הגוף.
"היינו כמו 'חכה רגע - זו מולקולה של מערכת החיסון. מה זה עושה במוח?'", נזכר החוקר הראשי בן בארס, נוירוביולוג. "זה הדהים אותנו.".
עד אז, רוב המדענים האמינו כי המוח הבריא "חסין חיסון" או נקי מתאי חיסון. אולם הצוות של בארס הוא אחד מכמה בעשור האחרון שלא רק שגילו מולקולות כאלה קיימות במוח הרגיל, אלא שיש להן תפקיד ייחודי וחיוני שם. מומחים טוענים כי ממצאים אלה מספקים צוהר חדש לאופן פעולתו של המוח ומדוע עלולות להתפתח הפרעות חידתיות מסוימות כמו אוטיזם ומחלת אלצהיימר, מה שעשוי לסלול את הדרך לטיפולים חדשים לטיפול בהם.
"המוח בלתי נראה לסוגים מסוימים של מעקב חיסוני", אומרת ליסה בולנג'ר, נוירולוגית מאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו. "כל הגוף נמצא במעקב חיסוני כל הזמן. המעקב הזה אינו מהיר או יעיל לזיהומים במוח. זה נלקח כראיה לכך שמערכת החיסון לא הייתה קיימת במוח.".
חוקרים מאוניברסיטת הרווארד היו הראשונים לתקוע חורים בתיאוריה זו במחקר שפורסם בשנת 1998. צוות בראשות מדענית המוח קרלה שאץ ניהל נוהל שגרתי שנועד לזהות גנים המווסתים על ידי ירי נוירונים כאשר אחד בלתי צפוי צץ שקודד לקודים גדולים מולקולות מסוג I מורכבות (MHC) מורכבות, אשר ממלאות תפקיד מכריע בסיוע למערכת החיסון לזהות פתוגנים פולשים.
מחקר נוסף גילה כי חלבונים חיסוניים כביכול אלה קיימים למעשה על פני תאי עצב מסוימים, אך כי הם תפקדו במוח באופן שונה מאשר בשאר חלקי הגוף; במקום לחפש אחר חיידקים, הם השפיעו על אותות שנשלחו בין נוירונים. "נראה כי מולקולות אלו שולטות באופן בו קשרים סינפטיים מתחזקים או נחלשים וכמה הם יציבים", אומר שץ.
בפרט, היא אומרת, נראה שהם משמשים כ"בלם "על הפלסטיות או הגמישות הסינפטית. "נראה כי עכברים שאין להם את המולקולות האלה מצליחים לשנות את מעגלי המוח שלהם במהירות הרבה יותר מאשר עכברים רגילים", אומר שץ. "אנו חושבים שהמולקולות הללו חשובות להגבלת הקשרים," היא מוסיפה ומציינת שאם הסינפסות יכולות להיות גמישות מדי, הן יכולות להציב שורה של בעיות, החל ממעגלי מוח רעועים ועד להתקפים, הנגרמים על ידי ירי מוגזם של עצבים.
מחקר שנערך לאחר מכן אישר את חשיבותן של מולקולות החיסון בשמירה על תפקוד מוחי של החלק. בני אדם נולדים עם יותר סינפסות ממה שצריך; כחלק מתהליך ההתפתחות הרגיל, קשרים חלשים ומיותרים מתבטלים בהדרגה במהלך הילדות. בארס ועמיתיו מצאו כי ייצור חלבון C1q - החלבון החיסוני שהם מצאו במפתיע בפסגות המוח באותו זמן שגוזמים את הסינפסות. מה גם שלבעלי חיים חסרי חלבון יש קשרים זרים במוחם אפילו כמבוגרים.
לאחר בדיקה נוספת, Barres, בשיתוף עם סיימון ג'ון, מדעי המוח במעבדת ג'קסון בבר הרבור, Me.- גילו כי נראה כי C1q מעורב באובדן סינפסה הקשורה לגלאוקומה. לעכברים עם מחלת עיניים זו, הפוגעת בעצב הראייה וגורמת לאובדן ראייה, יש רמות גבוהות יותר של מולקולת החיסון, המצטברת בסינפסות ברשתית לפני שמתו הנוירונים.
המדענים מאמינים כי חלבונים חיסוניים במוח עשויים להיות כה משמעותיים עד כי הפרעה במהלך ההתפתחות עשויה לתרום גם למצבים כמו אוטיזם וסכיזופרניה. מחקרים הראו, למשל, שאם אישה נחשפת לנגיף בזמן ההריון, זה יכול להגדיל את הסיכויים שילדה יפתח אחת מההפרעות הללו. בולנגר משער שמולקולות חיסון במוח עשויות להיות הקישור.
כאשר אישה בהריון נחשפת לנגיף, היא מפעילה את תגובת החיסון שלה ומשפיעה על רמתם של חלבונים חיסוניים מסוימים בגוף העובר שלה. אך במוח העוברי, חלק ממולקולות החיסון תפוסות אחרת, ועוזרות להיווצרות ושיפוץ סינפסה. "למולקולות האלה יש סוג של 'עבודת לילה' במוח וזה שונה לחלוטין מהעבודות החיסוניות שלהן", אומר בולנגר. במהלך התפתחות העובר, "המולקולות עסוקות בבניית המוח - אתה לא רוצה לשבש אותן." אם המולקולות נמשכות לתפקוד חיסוני בעובר, היא אומרת, זה עלול לשבש את התפתחות המוח ולהוביל להפרעות בהתפתחות העצבית.
בולנגר מצא לאחרונה כי ירידה ברמת מולקולות ה- MHC מסוג I בגופם ובמוחם של עכברים הייתה מספקת בכדי לגרום לתסמינים ביוכימיים והתנהגותיים של אוטיזם וסכיזופרניה בעכברים. כעת היא בוחנת האם זה המקרה גם בבני אדם על ידי בדיקת דגימות נוזלי גוף של חולים אוטיסטים וסכיזופרניים (כמו גם רקמת מוח המופקת במהלך נתיחה) לראיות לרמות MHC ברמה I לא תקינה.
אם הקשר יתקיים, הוא יכול לספק תובנות חדשות חשובות לגורם לשתי מההפרעות הנוירולוגיות המסתוריות ביותר. "זה יכול גם להצביע על דרך לאסטרטגיה מוזרה ובלתי צפויה לפיתוח תרופות", אומר בולנגר. "אולי שינוי איתות חיסוני יעזור לחלק מהחולים הללו.".
החוקרים אומרים כי לא רק תפקידם של מולקולות אימונולוגיות במוח המתפתח עשוי הממצאים החדשים לעזור להאיר. הם גם יכולים להסביר את התהליכים המולקולריים הכרוכים בניוון עצבי. אובדן סינפסה אופייני לשלבים המוקדמים של אלצהיימר והפרעות דומות. בארס משער שאותן מולקולות חיסון המסייעות בסילוק סינפסות מיותרות במוח הצעיר עשויות בטעות להרוס את הסינפסות הדרושות בשלב מאוחר יותר בחיים, ולגרום לסימפטומים של מחלות ניווניות אלה.
"האם מסלול זה של המוח המתפתח הרגיל הופעל איכשהו במוח הבוגר במקרה של פגיעה עצבית או מחלה ניוונית?" הוא אומר.
השורה התחתונה: מציאת קשרים בין מולקולות החיסון לסוגים אחרים של ניוון מוחי ונזק יכול ליצור קטגוריה חדשה לגמרי של יעדי טיפול.
"הדלת פתוחה לרווחה לדרך חדשה לחשיבה על ניוון מוחי", אומר שץ ומוסיף כי צומת האימונולוגיה והנוירולוגיה מצדיק מחקר רב יותר. "זה [הימים הראשונים]. כולנו נרגשים מהתכנסות של שני התחומים.".