Pred niekoľkými rokmi si vedci v mozgovom tkanive ľudí, ktorí zomreli na Alzheimerovu chorobu, všimli prekvapivý jav: našli v ňom biele krvinky, ktoré sa množia v reakcii na cudzorodé hrozby a v zdravom mozgu sa vyskytujú len zriedka. Nebolo jasné, či tieto takzvané CD8+ cytotoxické T-lymfocyty, ktoré za normálnych okolností napádajú infikované bunky v tele, mozgu škodia alebo pomáhajú.
Odpoveď sa začala črtať v roku 2023, keď neurológ David Holtzman a jeho kolegovia skúmali myši vyšľachtené tak, aby nadmerne produkovali proteín tau. Ide o toxickú bielkovinu, ktorá sa hromadí v nervových bunkách ľudí s Alzheimerovou chorobou a mnohými ďalšími neurodegeneratívnymi ochoreniami. Vedci zistili, že odstránenie T-lymfocytov u týchto myší zabránilo úbytku tkaniva a zachovalo ich kognitívne schopnosti, aj keď sa proteín tau naďalej hromadil.
Tá istá skupina vedcov teraz skúmala, čo tieto bunky podnecuje k ničivému pôsobeniu v mozgu. V štúdii uverejnenej v časopise Nature Neuroscience Holtzman a imunológ Hao Hu, obaja z Washingtonskej univerzity, uvádzajú, že u myší dávajú imunitné bunky v krčných lymfatických uzlinách T-lymfocytom pokyn, aby sa klonálne množili ešte pred vstupom do mozgu. Bez tohto pokynu bolo v mozgu myší oveľa menej klonálne namnožených T-lymfocytov a odumieralo aj menej nervových buniek.
Nový výskum sa sústreďuje na jeden typ dendritických buniek, ktoré v podstate vydávajú pokyny cytotoxickým T-lymfocytom. Dendritické bunky najprv rozložia bielkoviny votrelcov a potom predkladajú antigény v podobe drobných fragmentov, ktoré T-lymfocyty dokážu rozpoznať. T-lymfocyty so zodpovedajúcimi receptormi sa následne môžu aktivovať. Začnú sa klonálne množiť, napádať bunky nesúce daný antigén a vyvolávať zápal.
Holtzman a Hu skúmali úlohu dendritických buniek tak, že polovicu myší s nadmernou produkciou proteínu tau geneticky upravili, aby tieto bunky nedokázali vytvárať. Vedci potom sledovali obe skupiny, spolu približne 80 zvierat, zhruba do veku desiatich mesiacov. Vtedy sa u nich zvyčajne objavuje poškodenie mozgu a závažné poruchy správania vrátane ťažkostí so stavaním hniezd. Hoci sa proteín tau hromadil v oboch skupinách, zvieratá bez dendritických buniek boli do veľkej miery chránené pred neurodegeneratívnymi procesmi aj problémami so správaním.
Výsledok naznačuje, že proteín tau, o ktorom sa predpokladá, že pri Alzheimerovej chorobe a ďalších neurodegeneratívnych ochoreniach ničí nervové bunky, nepôsobí sám. Podľa Holtzmana tau pravdepodobne spôsobuje určité poškodenie, ktoré však v skutočnosti zosilňuje zápal. Dodáva, že ide o dôležitý poznatok, ktorý treba zohľadniť pri vývoji budúcich liečebných postupov.
Holtzman a Hu zistili aj to, kde v tele sa T-lymfocyty aktivujú. V samostatnom experimente vedci vniesli umelý antigén do nervových buniek v mozgu myší a potom v ich tele hľadali množiace sa T-lymfocyty špecifické pre tento antigén. Zistili, že príslušné T-lymfocyty sa množili v krčných lymfatických uzlinách myší. U myší bez dendritických buniek k tomu nedochádzalo. To naznačovalo, že antigén z mozgu sa dostal do týchto uzlín, kde ho dendritické bunky zachytili a predložili T-lymfocytom.
Zistenie, že tento proces prebieha v krku, a nie v mozgu, má podľa neuroimunológa Johna Lukensa z Virgínskej univerzity zásadný význam. Naznačuje totiž, že na zníženie počtu škodlivých T-lymfocytov v mozgu netreba liek, ktorý dokáže preniknúť cez hematoencefalickú bariéru. Práve jej prekonanie je pri vývoji liekov proti neurodegeneratívnym ochoreniam neustálou výzvou.
Pomôcť by dokonca mohli aj existujúce lieky. Viaceré liečebné postupy pri skleróze multiplex pôsobia na T-lymfocyty v lymfatických uzlinách, ďaleko od mozgu a miechy. Podľa Lukensa by sa tieto lieky teoreticky dali rýchlo začleniť do liečby tauopatií a Alzheimerovej choroby. Ďalším krokom by bolo identifikovať konkrétne signálne proteíny, ktoré pri neurodegeneratívnych ochoreniach spôsobených proteínom tau riadia privolávanie T-lymfocytov do mozgu.
Ďalšou naliehavou otázkou je, ktorý antigén v mozgu aktivuje T-lymfocyty. Výskum Holtzmana a jeho kolegov obsahuje údaje, ktoré by s jej zodpovedaním mohli pomôcť aj ďalším vedcom. Výskumníci zaoberajúci sa demenciou vyslovili hypotézu, že CD8+ T-lymfocyty možno reagujú na dávnejšie infekcie, fragmenty proteínu tau alebo niečo iné. Ďalšou možnosťou je, že ide o autoreaktívne bunky, ktoré sa omylom viažu na telu vlastné bielkoviny v mozgu. „To by znamenalo, že Alzheimerova choroba a príbuzné ochorenia majú autoimunitnú zložku,“ hovorí Lukens. Takéto zistenie by mohlo zásadne zmeniť ich chápanie aj liečbu.
