תאי חיסון במוח הנקראים מיקרוגליה יכולים לפרק חלקית רובדי עמילואיד גדולים האופייניים למחלת אלצהיימר על ידי היצמדות אליהם, יצירת מעין קיבה חיצונית ושחרור אנזימי עיכול לחלל, כך עולה ממחקר פרה-קליני של חוקרי וייל קורנל רפואה. הממצאים עשויים להוביל בסופו של דבר לטיפולים המגבירים את יכולת המיקרוגליה לפרק פלאק עמילואיד.
המחקר, שפורסם ב-6 בדצמבר ב-Cell Reports, מראה שתהליך הפירוק, הנקרא אקסופגיה של העיכול, עשוי לסייע גם בהסבר דיווחים סותרים לכאורה לפיהם תאי מיקרוגליה יכולים להפיץ פלאק באלצהיימר.
מיקרוגליה הם אוכלי נבלות הנעים ברחבי המוח, וצורכים פיסות קטנות של אשפה סלולרית כמו חיידקים, תאים מתים ופסולת. הם עושים זאת על ידי עטיפה סביב החומר ומעטפת אותו בשלפוחית. לאחר מכן, השלפוחית מעבירה את המטען לאברון הקשור לממברנה בתוך התא הנקרא ליזוזום המלא באנזימי עיכול. חוקרים חשדו שמיקרוגליה יכולה גם לפרק פלאק עמילואיד, אבל לא ברור איך התאים יכולים לצרוך את האגרגטים האדירים האלה, שהם הרבה יותר גדולים מהם.
מצאנו שהתאים בעצם מחברים ליזוזום על רובד גדול, והם מוציאים אנזימים לחלל שיכולים לעכל את העמילואיד".
ד"ר פרדריק מקספילד, הפרופסור המוכר של ולדימיר הורוביץ וונדה טוסקניני הורוביץ למדעי המוח ב-Will Cornell Medicine
טעם מוכר
המחשבה על איך מיקרוגליה יכולה לאכול משהו גדול מאוד במוח הזכירה לד"ר מקספילד מקרופאגים, שהם תאי חיסון שעושים עבודת ניקוי דומה בכל שאר הגוף. בעבודות קודמות, המעבדה שלו מצאה שכאשר מקרופאגים נתקלים במשהו גדול מכדי לעטוף אותו – כמו גוש של ליפופרוטאינים ברובד טרשת עורקים – הם יוצרים מעין קיבה חיצונית המעכלת את הגוש טיפין טיפין עם אנזימים ליזוזומליים.
כדי לראות אם מיקרוגליה עושות את אותו הדבר, הצוות, בראשות ד"ר סנטיאגו סול-דומנץ', עוזר פרופסור למחקר בביוכימיה וד"ר רודי ז'קט, דוקטורנט של בית הספר למדעי הרפואה של וייל קורנל במעבדת מקספילד. של המחקר, פנה תחילה לתאי מיקרוגליה של עכברים בתרבית.
בסדרה של ניסויים, הם הראו שכאשר אחד התאים הללו נגע ברובד עמילואיד גדול בצלחת מעבדה, הוא יצר חלל אטום חלקית מסביב למאגר, כמו מקרופאגים. "הליזוזומים המיקרוגליים הפרישו את תוכנם, והם החמיצו את האזור כדי להפעיל את האנזימים המעכלים את מרבצי העמילואיד", אמר ד"ר מקספילד.
לאחר מכן, הצוות ניתח מודל עכבר של מחלת אלצהיימר. מחברת שותפה, ד"ר Marie-ève Tremblay, פרופסור באוניברסיטת ויקטוריה, השתמשה במיקרוסקופ אלקטרונים כדי לצלם דגימות מוח וניסרה כיסים שנוצרו על ידי תאי מיקרוגליה על גבי פלאקים האופייניים לאסופגיה של מערכת העיכול. היא גם צפתה באנזים ליזוזומלי בחלל.
מה שיורד חייב לעלות
מיקרוגליה מפרקת פלאקים, אך ידועים גם שהם תורמים ליצירת פלאקים. הפרדוקס הזה היה מסקרן, והחוקרים תהו אם אקזופאגיה של מערכת העיכול יכולה למלא תפקיד בהפצת פלאק של אלצהיימר לחלקים אחרים של המוח.
במחקרים קודמים, הצוות טען בתאי מיקרוגליה מתורבתים פיסות קטנות יותר של פלאקים, הנקראים סיבים עמילואידים. כשהחוקרים עשו זאת, לתאים לקח הרבה זמן לפרק אותם בליזוזומים פנימיים, ובסופו של דבר הם יורקים החוצה את החתיכות הקשות לעיכול.
במחקר הנוכחי, הצוות גם העמיס על מיקרוגליה עם סיבים עמילואידים, אבל הם שמו את התאים ליד לוחות גדולים. "ראינו שהמיקרוגליה ינסו לאכול את הפלאק מבחוץ, אבל בגלל שהם כבר היו עמוסים בסיבים עמילואידים, הם היו מפרישים את החלקים הקטנים יותר לכיוון הפלאק", אמרה ד"ר סול-דומנך.
תאי מיקרוגליה יכולים לנוע במהירות בכל המוח, כך שהם יכולים לעבור בקלות למקום אחר לאחר עיכול רובד. "לכן, אם תאי מיקרוגליה יתחילו לעשות אקסופגיה של עיכול על חפץ גדול אחר, הם יכולים לשחרר את הזרעים האלה של סיבים עמילואידים לאזור חדש", אמר ד"ר מקספילד.
לקראת טיפול
כעת, לאחר שהצוות צפה באקסופגיה של מערכת העיכול בעכברים, הם יעריכו האם גם תאים אנושיים משתמשים בתהליך זה. תאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים על ידי אדם יכולים להבשיל לסוגים רבים של תאים, כולל מיקרוגליה, מה שייתן לחוקרים את ההזדמנות לערוך מגוון רחב של ניסויים.
תחום אחד שצריך לחקור במודלים השונים הוא כיצד הטיפולים החדשים שאושרו על ידי מינהל המזון והתרופות לאלצהיימר, שהם נוגדנים, מנקים פלאקים. "אנחנו מאוד מעוניינים לטפל במיקרוגליה עם הנוגדנים האלה כדי לראות איך זה משפיע על אקסופגיה של מערכת העיכול", אמר ד"ר סול-דומנץ'.
תרופות קיימות אחרות עשויות לשפר את פעילות האנזים המיקרוגליאליים או להגביר את הפרשת האנזימים לחלל. "אנחנו יודעים שתרופות שונות מגבירות את הפרשת הליזוזומלית במקרופאגים, ועכשיו אנחנו יכולים לבדוק כמה מאלה בתאי מיקרוגליה כנקודת התחלה", אמר ד"ר מקספילד.
