Почему тело дает сбой. Как ежедневные привычки могут незаметно нас убивать

Эта идея, как и многие другие, касающиеся воспаления и болезней, восходит к Вирхову. Именно он связал воспаление не только с такими заболеваниями, как болезни сердца, диабет и рак, но и с болезнями мозга. В своей работе «Клеточная патология», опубликованной в 1858 году, Вирхов изобразил маленькие сферические рисунки вспомогательных клеток мозга, не являющихся нейронами, которые в точности совпадают с тем, что сейчас называют микроглией. Когда в середине 1990-х годов исследования, подобные работе Ферруччи, начали выявлять связь между воспалением и деменцией, большинство ученых предположили, что воспаление является реакцией на повреждение тканей. Нейробиолог из Боннского университета Михаэль Хенека, однако, считал иначе. Вспоминая старательные рисунки Алоиса Альцгеймера с изображением клеток микроглии, он подозревал, что воспаление также может быть активным участником, подстегивающим развитие болезни. В мае 2010 года он удалил ген воспаления – тот, который кодировал NLRP3-инфламмасому – у лабораторных мышей, особенно подверженных деменции. После этого животные успешно прошли тесты на память, и у них не развились никакие умственные отклонения.

Хенека был потрясен. Его эксперимент позволил предположить, что воспаление может играть определенную роль в возникновении деменции. В последние годы исследования все чаще стали указывать на важную роль воспаления в нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и другие виды деменции или более легкие виды дисфункции мозга. Ученые стали выявлять все больше генов, вовлеченных в развитие болезни Альцгеймера. Почти все они связаны с иммунной системой, особенно с врожденной, включая варианты, из-за которых клетки микроглии, призванные защищать мозг, начинают ему вредить.

Клетки микроглии, самые многочисленные в нашем мозге после нейронов, играют главную роль в связи между воспалением и нейродегенеративными процессами. Подобно макрофагам в других частях тела, они участвуют в восстановлении тканей и пытаются защитить мозг от инфекций, токсинов и всего остального, что может повредить нейроны. Похожие на кристаллы амилоидные бляшки, характерные для болезни Альцгеймера, являются чужаками, вызывающими ответ врожденной иммунной системы, отточенный тысячелетиями. Клетки микроглии пытаются поглотить и переварить амилоиды, подобно тому, как их собратья набивают себя холестерином в атеросклеротических бляшках. При этом они выделяют большое количество цитокинов, таких как TNF-α, IL‑1β и IL‑6, тем самым активируя другие клетки микроглии. Этот процесс, обычно быстротечный, становится непрерывным при болезни Альцгеймера, когда микроглия становится гиперактивной. Возникающее в результате хроническое воспаление приводит к повреждению нейронов, тем самым подпитывая деменцию. Когда нервные клетки воспаляются, связи между ними становятся менее эффективными для обучения и хранения информации. Кроме того, воспаление может напрямую способствовать росту бляшек и клубков или мешать клеткам микроглии от них избавляться.

В 2013 году гарвардский невролог Тереза Гомес-Исла провела ряд вскрытий мозга, раз за разом обнаруживая внутри многочисленные амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки. Однако при этом лишь у некоторых из ее подопытных при жизни наблюдались признаки деменции. В результате своего исследования Гомес пришла к поразительному выводу: характерным отличием пациентов с деменцией от тех, кто при жизни не испытывал когнитивных нарушений, было гораздо большее количество воспалительных клеток в мозге. Она предположила, что для проявления болезни к существующим бляшкам и клубкам должно добавиться активное воспаление, подобно уже известной связи между бляшками и воспалением при сердечно-сосудистых заболеваниях. Возможно, гибели нейронов, приводящей к потере памяти и другим когнитивным проблемам, в большей степени способствует именно воспаление, а не сами бляшки и клубки.

На протяжении веков ученые считали, что мозг невосприимчив к воспалительным капризам организма, будучи защищен непроницаемым гематоэнцефалическим барьером. Полагали, что брешь в плотном заборе из эндотелиальных клеток образуется только в самых тяжелых случаях, таких как сильнейшие травмы мозга. Еще несколько десятилетий назад непроницаемость мозга для иммунных клеток и воспалительных белков, находящихся в других частях тела, не подвергалась сомнению. Теперь же мы знаем, что макрофаги и цитокины могут пересекать гематоэнцефалический барьер или передавать воспалительные сигналы через эндотелиальные клетки, стимулируя рост амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков, активируя микроглию и нарушая нормальную работу нейронов. При болезни Альцгеймера, когда клетки микроглии менее эффективно справляется с избавлением от амилоидных бляшек, в помощь им со всего организма созываются другие макрофаги, что только усиливает воспаление.