Jaunų kaulų čiulpų transplantacijos gali pakeisti Alzheimerio ligos simptomus

Neseniame tyrime, paskelbtame Science Advances, Kinijos mokslininkų komanda naudojo pelių modelius, kad ištirtų galimybę atjauninti imuninę sistemą per kaulų čiulpų transplantaciją jaunoms pelėms. Sulėtinti imuninės sistemos senėjimą ir galbūt panaudoti tai kaip terapinę strategiją nuo Alzheimerio ligos.

Vis daugiau tyrimų atkreipia dėmesį į imuninės sistemos disfunkcijos vaidmenį Alzheimerio ligos patogenezėje. Pastebėta, kad apie 50 % genų, susijusių su Alzheimerio liga, tokių kaip BIN1 (koduojantis adapterio baltymą 1), CD33 (koduojantis mieloidinio paviršiaus antigeną) ir receptorius, ekspresuojamas mieloidinėse ląstelėse 2 (TREM2), dalyvauja imuninės sistemos procesuose..

Su amžiumi susijęs imuninės sistemos funkcijos sumažėjimas sumažina imuninių ląstelių gamybą, imuninio repertuaro įvairovę ir disfunkcinių imuninių ląstelių kaupimąsi – tai reiškinys, žinomas kaip imuninės sistemos senėjimas. Manoma, kad imuninis senėjimas yra sisteminio senėjimo, įskaitant smegenų senėjimą, variklis ir padidina jautrumą su amžiumi susijusioms degeneracinėms ligoms, tokioms kaip Alzheimerio liga. Todėl galima daryti prielaidą, kad imuninių ląstelių atjauninimas gali turėti teigiamą poveikį lėtinant Alzheimerio ligos progresavimą.

Šiame tyrime mokslininkai naudojo devynių mėnesių transgenines Alzheimerio liga sergančias peles ir į jas persodino kaulų čiulpus iš jaunesnių (dviejų mėnesių amžiaus) Alzheimerio liga sergančių pelių. Kontrolinėje grupėje pelėms buvo persodinti kaulų čiulpai iš panašių devynių mėnesių pelių.

Mokslininkai teigia, kad jaunų pelių kaulų čiulpuose esančios kraujodaros kamieninės ląstelės, kurios sukelia periferines imunines ląsteles, gali atjauninti senstančias imunines ląsteles ir suteikti galimą gydymo strategiją prieš Alzheimerio ligą. Periferinio kraujo mononuklearinės ląstelės (PBMC) buvo apibūdintos siekiant nustatyti periferinių imuninių ląstelių genų ekspresijos pokyčius.

Tyrimai rodo, kad periferinės limfohematopoetinės ląstelės atkuriamos praėjus maždaug trims savaitėms po kaulų čiulpų transplantacijos. Todėl mokslininkai manė, kad anti-Alzheimerio poveikis pasireikš po trijų savaičių, ir jie atliko elgesio testus, tokius kaip Y labirintas ir atviro lauko bandymus, kad įvertintų smegenų funkciją.

PBMC buvo analizuojami siekiant įvertinti senų ir jaunų kaulų čiulpų poveikį pelių imuninių ląstelių sudėčiai. Nustatytos B ląstelių, T pagalbinių ląstelių, citotoksinių T ląstelių, monocitų, makrofagų, dendritinių ląstelių, neutrofilų, bazofilų ir natūralių žudikų ląstelių proporcijos.

Be to, buvo atlikti tyrimai, tokie kaip amiloido β fagocitozė ir ląstelių nuolaužų fagocitozė, siekiant įvertinti monocitų funkciją. Smegenų sekcijos iš eutanazuotų pelių buvo nudažytos imunocheminei analizei ir imunohistocheminiams tyrimams. Smegenų sekcijos buvo nudažytos dėl amiloido β plokštelių ir neurodegeneracijos, pagrįstos neuronų apoptoze ir neuritų praradimu bei degeneracija.

Smegenų sekcijos taip pat buvo naudojamos smegenų tūrio analizei ir Western blot tyrimui, siekiant aptikti amiloidą β ir pilną amiloido pirmtako baltymą. Uždegiminiai veiksniai, tokie kaip interleukinas-10, interferonas-γ ir naviko nekrozės faktorius-α, buvo įvertinti naudojant su fermentu susietą imunosorbento tyrimo metodą.

Bendra ribonukleino rūgštis (RNR), išskirta iš monocitų, buvo naudojama kiekybinei atvirkštinės transkripcijos-polimerazės grandininei reakcijai (qRT-PCR), o mikroglijos buvo naudojamos masinei RNR sekai nustatyti. Be to, plazmos proteomas buvo įvertintas naudojant skysčių chromatografijos tandeminę masės spektrometriją.

Buvo analizuojami vieno ląstelės lygio RNR sekos nustatymo duomenys, siekiant nustatyti ląstelių tipus ir diferencinę genų ekspresiją, transkripcijos faktoriaus reguliavimo tinklo analizę, ląstelių ryšio įvertinimą ir kelio praturtinimą.

Tyrimas parodė, kad jaunų kaulų čiulpų transplantacija žymiai sumažino neurodegeneraciją, amiloidinių apnašų naštą ir neurouždegimą bei pagerino elgesio trūkumą, pastebėtą Alzheimerio ligos senų pelių modelyje. Padidėjęs amiloido β klirensas taip pat prisidėjo prie smegenų amiloidozės pagerėjimo.

Vienaląstės RNR sekos nustatymo duomenys parodė, kad po jaunų kaulų čiulpų transplantacijos skirtingų tipų imuninėse ląstelėse buvo atkurta įvairių genų, susijusių su Alzheimerio liga ir senėjimu, ekspresija. Be to, su senėjimu susijusių sekrecinių baltymų kiekis kraujyje buvo mažesnis po kaulų čiulpų transplantacijos.

Tyrėjai išsiaiškino, kad tarp skirtingai išreikštų genų, susijusių su senėjimu, Alzheimerio ligos rizikos genai parodė didžiausią ekspresiją monocituose. Kadangi cirkuliuojantys monocitai gali išvalyti amiloidą β, su amžiumi susijęs β amiloido fagocitozės sutrikimas dėl monocitų gali pagreitinti apnašų susidarymą. Taigi, monocitų atjauninimas kartu su kitomis imuninėmis ląstelėmis per jaunų kaulų čiulpų transplantaciją yra daug žadanti terapinė strategija.

Apibendrinant galima teigti, kad tyrimo rezultatai patvirtina jaunų kaulų čiulpų transplantacijos veiksmingumą atjauninant senstančias imunines ląsteles, todėl Alzheimerio ligos pelių modelyje sumažėjo neurodegeneracija. Pagerėjusi monocitų funkcija padidino amiloido β klirensą ir sumažino neurouždegimą.

Senstančios Alzheimerio ligos pelių modelio elgesio trūkumai taip pat pagerėjo po kaulų čiulpų transplantacijos jaunoms pelėms. Visi šie rezultatai rodo, kad jaunų kaulų čiulpų transplantacija yra perspektyvi Alzheimerio ligos gydymo strategija.