Nový výskum odhalil, že alkohol nevplýva len na neuróny, ale aj na imunitné bunky mozgu známe ako mikroglie. Vedci zistili, že vystavenie alkoholu spúšťa proces, pri ktorom tieto bunky doslova rozkladajú extracelulárnu matricu – štrukturálnu sieť molekúl, ktorá poskytuje nevyhnutnú oporu mozgovým bunkám.
„Dlhé roky sa účinky alkoholu na mozog sledovali predovšetkým cez prizmu neurónov, a to z dobrého dôvodu: alkohol pôsobí priamo na ich receptory,“ vysvetľuje neurovedec Dimitrios Davalos z prestížnej Clevelandskej kliniky, jeden z hlavných autorov štúdie. „Sledovaním mikroglií v reálnom čase sme zistili, že tieto bunky nereagujú len na poškodenie. Ony priamo prispievajú k škodlivým zmenám, ktoré alkohol v mozgu vyvoláva.“
Mikroglie menia tvar a aktivitu
Mikroglie sú neoddeliteľnou súčasťou imunitného systému mozgu. Tieto špecializované bunky neustále monitorujú stav mozgového tkaniva, odhaľujú potenciálne hrozby, odstraňujú mŕtve bunky a poškodené tkanivo, pričom sa podieľajú aj na odstraňovaní nadbytočných spojení medzi neurónmi. Aby výskumníci zistili, ako alkohol ovplyvňuje ich aktivitu, použili model myší vystavených veľkému množstvu alkoholu. Tento model bol navrhnutý tak, aby napodobňoval účinky nárazového pitia a konzumácie veľkého množstva alkoholu v krátkom čase.
V rámci experimentov dostávali myši etanol perorálne, prípadne im boli podávané opakované dávky počas niekoľkých po sebe nasledujúcich dní. Výskumníci následne sledovali účinky alkoholu na mikroglie a neuróny u živých zvierat pomocou dvojfotónovej mikroskopie a ďalších moderných zobrazovacích techník.
Zmeny nastávajú nečakane rýchlo
Výsledky ukázali, že tvar a aktivita mikroglií sa výrazne zmenili už približne hodinu po podaní alkoholu, teda ešte predtým, ako nastúpil vrchol jeho sedatívneho účinku. Výbežky, ktoré sa šíria z tela týchto buniek, sa stali redšími a kratšími, čím sa rapídne zmenšila oblasť, ktorú mohli monitorovať. Zmeny boli ešte výraznejšie po opakovanom vystavení alkoholu.
Vedci si tiež všimli, že mikroglie poškodzujú extracelulárnu matricu, ktorá pomáha udržiavať stabilnú komunikáciu medzi neurónmi. U myší, ktorým bol podávaný alkohol, začali mikroglie pohlcovať a rozkladať časti tejto podpornej siete, čím narušili jej štruktúru a oslabili mozgové bunky. Podľa výkladu výskumníkov tento proces vedie k strate synaptických spojení. To priamo prispieva k poruchám fungovania neurónov a je pravdepodobné, že sa podieľa aj na vzniku niektorých sedatívnych účinkov samotného alkoholu.
Zmena aktivity mikroglií znižuje poškodenie mozgu
V samostatnom experimente vedci použili geneticky modifikované myši, u ktorých zablokovali pôsobenie proteínu MyD88 v mikrogliách. Tento proteín zohráva dôležitú úlohu pri aktivácii imunitných reakcií. U zvierat s „umlčaným“ génom pre MyD88 viedlo vystavenie alkoholu k oveľa menšiemu poškodeniu neurónov, k menej výrazným zmenám mikroglií a k celkovo slabšiemu sedatívnemu účinku.
V ďalších testoch výskumníci u týchto modifikovaných myší rozložili extracelulárnu matricu pomocou enzýmov. Keď zvieratá následne dostali alkohol, opäť sa prejavila strata synaptických spojení, poruchy motorických schopností a silný sedatívny účinok. Podľa vedcov to jasne dokazuje, že narušenie extracelulárnej matrice nie je len dôsledkom pôsobenia alkoholu, ale aj kľúčovým procesom, ktorý priamo prispieva k jeho škodlivým vplyvom na mozog. Hoci hlavné zistenia pochádzajú z experimentov na myšiach, vedci analyzovali aj mozgové tkanivo šiestich zosnulých osôb, ktoré trpeli závislosťou od alkoholu. V porovnaní s kontrolnými vzorkami boli aj u nich zaznamenané jasné znaky narušenia extracelulárnej matrice. Tento nález ukazuje na možnosť, že podobný typ poškodenia mozgu prebieha aj u ľudí. Zatiaľ to však pre nízky počet vzoriek nemožno s istotou potvrdiť.
Možný cieľ budúcich terapií
Tieto zistenia by mohli vedcom pomôcť nájsť nové spôsoby prevencie alebo obmedzenia poškodenia mozgu spôsobeného alkoholom. Proteín MyD88 predstavuje jeden z hlavných cieľov pre budúci výskum. Výskumníci sa zároveň domnievajú, že tento mechanizmus by mohol byť kľúčový aj pre pochopenie účinkov iných látok a niektorých neurologických ochorení.
„Objavili sme špecifickú neuroimunitnú dráhu, ktorú alkohol aktivuje. Je však možné, že rovnaký mechanizmus spúšťajú aj iné látky. Naše laboratórium momentálne skúma, ako môžeme pôsobiť na mikroglie alebo chrániť extracelulárnu matricu, aby sme predišli poškodeniam spôsobeným psychoaktívnymi látkami,“ uzatvára Davalos. Výsledky tohto prelomového výskumu boli uverejnené vo vedeckom časopise Immunity.
Tento článok pochádza z partnerského webu vydavateľstva Ringier.
