Évtizedeken át úgy gondolták, hogy az agy saját immunsejtjei nagyrészt külön életet élnek a szervezet többi részétől. Egy július végén a Nature-ben megjelent kutatás most alapjaiban árnyalja ezt a képet: emberi agyszövet vizsgálatakor a kutatók azt találták, hogy az életkor előrehaladtával a csontvelőből származó immunsejtek bejutnak az agyba, majd az ott élő mikroglia nevű immunsejtekhez rendkívül hasonló sejtekké alakulnak. Egyes idős emberekben az agyi immunsejtek jelentős része ilyen külső eredetű lehet.
Az agy mikroglia nevű sejtjei a központi idegrendszer saját immunvédelmi rendszerének fontos szereplői. Eltakarítják a sejttörmeléket, reagálnak sérülésekre és fertőzésekre, valamint részt vesznek az idegrendszer egészséges működésének fenntartásában.
Állatkísérletekből hosszú ideig az a kép alakult ki, hogy ezek a sejtek már az embrionális fejlődés során bekerülnek az agyba, majd egész életünkben nagyrészt helyben tartják fenn saját állományukat. A vér-agy gát pedig olyan erős biológiai határként működik, amely a vérben keringő sejtek és molekulák jelentős részét távol tartja az agyszövettől.
A Stanford Egyetem kutatóinak eredménye azonban azt mutatja, hogy az emberben a történet ennél jóval összetettebb.
A sejtek genetikai „útlevelét” követték
A kutatók különleges módszert alkalmaztak annak kiderítésére, honnan származnak az agyban megtalált immunsejtek. A csontvelő vérképző őssejtjeiben életünk során apró, véletlenszerű genetikai mutációk halmozódnak fel. Ezek a változások továbböröklődnek az adott őssejtből kialakuló immunsejtekbe.
A kutatók ezért ezeket a mutációkat egyfajta természetes vonalkódként használhatták. Ha ugyanazt a ritka genetikai változást megtalálták egy vérben keringő sejtben és az agy mikroglia-szerű sejtjében is, nagyon erős bizonyítékot kaptak arra, hogy a két sejtcsoport közös csontvelői eredetű.
Húsz idősebb ember halál utáni agyszövetét vizsgálták meg, és mind a húsz esetben találtak olyan agyi immunsejteket, amelyek genetikai nyomai megegyeztek a vérben található sejtekével. A fiatalabb agyszövetekben kevesebb ilyen sejt fordult elő, ami arra utal, hogy az életkor előrehaladtával fokozatosan növekszik a csontvelőből érkező sejtek aránya.
A Stanford beszámolója szerint a folyamat már középkorban elkezdődhet, és az újonnan érkező sejtek az agyban mikroglia-szerű tulajdonságokat vesznek fel. A vizsgálatok során hasonló jelenséget egerekben és nem emberi főemlősökben nem láttak, ami arra utal, hogy az emberi agy öregedésének egy különösen érdekes sajátosságáról lehet szó.
Egy csontvelő-transzplantáció különleges bizonyítékot adott
A kutatók egy olyan ember agyszövetét is megvizsgálták, aki életében csontvelő-transzplantáción esett át. Az agyban található mikroglia-szerű sejtek egy részében ugyanazokat a genetikai jellegzetességeket találták meg, mint a beültetett csontvelő sejtjeiben. Ez különösen erős bizonyíték arra, hogy a csontvelőből származó sejtek valóban képesek eljutni az emberi agyba és ott hosszabb távon megtelepedni.
Az eredmény azonban nem azt jelenti, hogy az öregedéssel egyszerűen „kilyukad” a vér-agy gát, és bármi szabadon beáramolhat az agyba. Sokkal érdekesebb ennél: úgy tűnik, bizonyos immunsejtek számára létezik egy olyan természetes út, amelynek jelentősége az életkor előrehaladtával megnő.
Egyszer még gyógyszert is vihetnek magukkal?
A felfedezés azért különösen izgalmas, mert az agyba gyógyszert juttatni rendkívül nehéz. A vér-agy gát éppen azokat az idegen molekulákat is távol tarthatja, amelyeket az orvosok terápiás céllal szeretnének bejuttatni.
Ha azonban a szervezet saját immunsejtjei természetes módon képesek erre az útra, a kutatók szerint egyszer elképzelhető lehet olyan sejtek létrehozása, amelyek terápiás „rakományt” visznek magukkal az agyba. Felmerült például, hogy módosított immunsejtek segítségével egyszer az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó amiloid- vagy tau-fehérjék ellen is célzottan lehetne fellépni. Ez azonban jelenleg még kutatási lehetőség, nem létező kezelés.
A vizsgálat egy másik érdekes összefüggést is talált. Nagy emberi adatbázisok elemzésében a vérképző őssejtek bizonyos klonális változásai kisebb Alzheimer-kockázattal jártak együtt. Ez összefüggés, nem bizonyított ok-okozati kapcsolat, de új kérdést vet fel: elképzelhető-e, hogy az egész életünk során változó csontvelő állapota valamilyen módon az agy későbbi egészségére is hatással van?
Az emberi agyat sokáig szinte önálló biológiai világnak képzeltük el. Most úgy tűnik, hogy az öregedés során a test és az agy közötti határ jóval átjárhatóbb és mozgalmasabb, mint korábban gondoltuk, és ennek jelentőségét valószínűleg még csak most kezdjük megérteni.
