В новом исследовании, опубликованном в журнале Alzheimers & Dementia, ученые из Университета штата Аризона и Института болезни Альцгеймера Баннера обнаружили удивительную связь между хронической кишечной инфекцией и развитием болезни Альцгеймера у некоторых людей.
Результаты исследования
Согласно новому исследованию, вирус цитомегаловирус (ЦМВ), который обычно передается при контакте с жидкостями организма и не считается заболеванием, передающимся половым путем, может задерживаться в активном состоянии в кишечнике. Оттуда он может попасть в мозг через блуждающий нерв, что способствует изменению иммунной системы и развитию болезни Альцгеймера.
Гипотеза исследователей
Ученые предполагают, что у некоторых людей, подвергшихся воздействию ЦМВ, развивается хроническая кишечная инфекция. Затем вирус попадает в кровоток или по блуждающему нерву в мозг, где он распознается иммунными клетками мозга, называемыми микроглией. Эти клетки активируются и начинают вырабатывать специфический ген CD83, что способствует биологическим изменениям, связанным с заболеванием.
Роль микроглии
Микроглия — это иммунные клетки мозга, которые активируются при ответе на инфекции. Первоначально устойчивое увеличение их активности может привести к хроническому воспалению и повреждению нейронов, что в свою очередь приводит к прогрессированию нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера.
В исследовании, опубликованном ранее в этом году в журнале Nature Communications, ученые обнаружили, что посмертный мозг участников с болезнью Альцгеймера с большей вероятностью содержит микроглию CD83+, чем мозг людей без заболевания. Это открытие позволило предположить, что инфекция может способствовать развитию болезни Альцгеймера.
Подтверждение гипотезы
В новом исследовании ученые стремились понять, что стимулирует выработку антител в кишечнике. Они обнаружили ЦМВ в спинномозговой жидкости тех же участников, что подтвердило связь между инфекцией и болезнью Альцгеймера. Кроме того, они обнаружили ЦМВ в блуждающем нерве этих же испытуемых, что повышает вероятность попадания вируса в мозг.
Работая с Университетом RUSH, ученые смогли воспроизвести связь между цитомегаловирусной инфекцией и микроглией CD83+ в независимой когорте пациентов с болезнью Альцгеймера.
Эксперименты на клеточных моделях
Для дальнейшего изучения воздействия вируса ученые использовали модели клеток головного мозга человека. Они продемонстрировали, что вирус вызывает молекулярные изменения, связанные с болезнью Альцгеймера: увеличение выработки амилоида и фосфорилированных тау-белков, а также дегенерацию и гибель нейронов.
Кто подвержен риску?
HCMV может инфицировать людей всех возрастов. У большинства здоровых людей инфекция протекает бессимптомно, но может проявляться как легкое гриппоподобное заболевание. Около 80% людей к 80 годам обнаруживают антитела. Тем не менее, исследователи отмечают, что кишечный ЦМВ обнаруживается только у некоторых людей, и эта инфекция является важным фактором присутствия вируса в мозге.
Заключение
Исследователи подчеркивают, что простой контакт с ЦМВ, который случается почти с каждым, не должен вызывать беспокойства. Однако они отмечают, что их исследования иллюстрируют потенциальное влияние инфекций на здоровье мозга и нейродегенерацию.
Для подтверждения своих выводов и гипотез исследователи планируют провести независимые исследования. Уникальные биохранилища Аризоны, в частности Программа донорства мозга и тела научно-исследовательского института здоровья Banner Sun, предоставили образцы тканей и ресурсов, включая толстую кишку, блуждающий нерв, мозговую и спинномозговую жидкость. Это позволило ученым провести более детальное исследование, выделив системные, а не чисто неврологические корни болезни Альцгеймера.
«Для нас было критически важно иметь доступ к различным тканям одних и тех же людей. Это позволило нам объединить исследования. Аризона — единственное известное мне место, где такое исследование могло быть проведено, и мы благодарны Программе донорства мозга и тела Banner Health за поддержку», — сказал научный сотрудник Ридхед, также профессор исследования деменции в центре, получивший грант Эдсона.
Будущие исследования
В настоящее время исследователи работают над анализом крови для выявления людей с хронической кишечной инфекцией ЦМВ. Они надеются использовать его в сочетании с новыми анализами крови на болезнь Альцгеймера, чтобы оценить, можно ли использовать существующие противовирусные препараты для лечения или предотвращения этой формы заболевания.
Результаты исследования поднимают важный вопрос: могут ли противовирусные препараты помочь в лечении пациентов с болезнью Альцгеймера, страдающих хронической инфекцией ЦМВ?
Литература:
Alzheimer’s disease-associated CD83(+)microglia are linked with increased immunoglobulin G4 and human cytomegalovirus in the gut, vagal nerve, and brain, Alzheimer’s & Dementia (2024). DOI: 10.1002/alz.14401