Magyar kutatók új kapcsolatot tártak fel az idegsejtek és az agy fő immunsejtjei között

A Dénes Ádám (Neuroimmunológia Kutatócsoport, KOKI) vezetésével megvalósult kutatómunka eredményét a Science közölte.

Amikor megsérül egy agyterület – például egy fejet ért durva ütés, vagy a stroke-ban kialakult oxigénhiány következtében – rengeteg idegsejt szenved károsodást. Vannak, amelyek azonnal meghalnak, másokra lassú pusztulás vár, megint mások kiheverik a bajt, ahogy újra hozzájutnak a tápanyagokhoz és az oxigénhez.

Arról azonban, hogy melyikük számít menthetőnek, és melyiket kell gyors ütemben eltakarítani, miközben az utolsókat rúgja, nem csupán maguk az idegsejtek döntenek. Ezt a döntési folyamatot ugyanis nagymértékben szabályozzák az agy immunrendszerének derékhadát adó mikrogliasejtek, miután felmérik az egyes idegsejtek állapotát.

A mikrogliasejtek évekig, az idegsejtek évtizedekig is elélhetnek, miközben a köztük zajló folyamatos kommunikáció finom egyensúlyt tart fenn az agyban. Hogy érzékeljük, milyen erő szunnyad ebben a rendszerben, elég annyit tudnunk, hogy ha a mikrogliasejtek szabadon „garázdálkodhatnának”, pár nap alatt agyunk összes idegsejtjét képesek lennének felfalni.

Mivel korábbi eredményekből már ismert volt, hogy a mikrogliasejtek felelősek az idegsejtek nyúlványainak végén elhelyezkedő szinapszisok „lecsípkedéséért” – ami segít az idegsejthálózat újrahuzalozásában –, a kutatók leginkább ebben az irányban vizsgálódtak.

Az idegsejtek jóllétét meghatározó energiatermelő, vagy a sejthalált szabályozó folyamatok azonban főként a sejt magja körül elhelyezkedő sejttestben zajlanak, gyakran távol a szinapszisoktól, így meglehetős képzelőerő kell annak feltételezéséhez, hogy a mikrogliasejtek főként e távoli nyúlványokkal kapcsolódva tájékozódnak az idegsejt állapotáról. Ahogy Dénes Ádám fogalmaz: “Nehéz elképzelni, hogy a zsiráf egyik lábujját mozgató idegsejtjének hosszú-hosszú nyúlványa (axonja) végén történő eseményekből egy ott elhelyezkedő immunsejt el tudná dönteni, mi legyen ennek az idegsejtnek a sorsa:”

Dénes Ádám kutatótársaival éppen ezért egy másik irányt vizsgált: arra voltak kíváncsiak, hogy mit kezdenek a mikrogliasejtek az idegsejt központi, sejtmaghoz közeli részével, a sejttesttel, amelynek sejtalkotói és sejtmembránja sokkal stabilabb szerkezetűek, mint az idegsejtek közötti kommunikációban kulcsszerepet játszó dendrittüskék, vagy szinaptikus terminálisok.

A magyar kutatók az idegsejtek sejttestének membránján apró „forró pontokat” (hotspotokat) találtak, melyeken át fokozott mértékben szabadulhatnak fel kis buborékokban (vezikulákban) különféle anyagok az idegsejt környezetébe egy exocitózisnak nevezett folyamat révén. A mikrogliasejtek nyúlványai pedig számottevően több időt töltöttek e forró pontok közelében, mint sejtek távolabb elhelyezkedő szinapszisainál. A kutatók arra is rájöttek, hogy ezeken a forró pontokon többek között a sejt legfontosabb energiaforrása, az ATP nevű molekula szabadul fel, és a mikroglia nyúlványait ez vonzza oda.

Úgy tűnt tehát, hogy ezek a forró pontok ideális lehetőséget biztosítanak a mikrogliával folytatott kommunikációra, és ezeken keresztül a mikroglia élethosszon át nyomon követheti az idegsejt állapotát. Azt is megfigyelték, hogy ha az idegsejt aktivitása megváltozik, akkor a mikroglia kapcsolata is megváltozik ezeken a forró pontokon az idegsejtekkel – miközben a szinapszisoknál a mikroglianyúlványok kapcsolatai nem nagyon mutattak aktivitásfüggő változást.

A kísérleteket stroke-modellben végezték, azonban a most felfedezett idegsejt-mikroglia kapcsolat nagy valószínűséggel más idegrendszeri betegségekben is fontos szerepet játszhat. Dénes Ádámék a következőkben azt vizsgálják, hogy a mikroglia és az idegsejt kommunikációja ezeken a forró pontokon miként változik meg például Alzheimer-kórban, epilepsziában, vagy éppen érrendszer-eredetű demenciákban.

Reményeik szerint az eredmények teljesen új terápiás irányokat nyithatnak meg, hiszen e kapcsolaton keresztül be lehetne avatkozni, hogy a mikroglia korán észlelje, hogy az idegsejttel baj van. Ezt követően lehetne gátolni azokat az útvonalakat, amelyeken fokozódik az idegsejtek sérülése, és segíteni azokat, amelyeken keresztül a mikroglia képes az idegsejtek működését regenerálni.