Огляд книги: Дивовижні клітини мозку, які пов’язують розум і тіло

У "Ангелі та вбивці" Донна Джексон Наказава показує, як крихітні клітини, звані мікроглією, формують наші нейронні ланцюги.

Візуальний: Westend61/Getty Images

На початку двох десятиліть тому імунна система Донни Джексон Наказави розпочала помилковий напад на власне тіло. Її білі кров'яні клітини - які зазвичай борються з патогенами, що вторглися - почали війну проти її нервів, руйнуючи шар жирової ізоляції, який допомагає нервовим клітинам передавати свої сигнали. У Наказави, журналіста та автора, був синдром Гійєна-Барре, рідкісний аутоімунний стан, який спричиняв спазми м’язів і тимчасово не міг ходити.

РЕЦЕНЗІЯ НА КНИГУ - "Ангел і вбивця: крихітна клітина мозку, яка змінила курс медицини", Донна Джексон Наказава ("Баллантайн Книги", 320 сторінок).

Але поряд з цими фізичними симптомами, вона також почала відчувати, ніби щось не зійшло в її свідомості. У неї з’явилося сильне занепокоєння і вона почала відчувати тривожні вади пам’яті, навіть забувши, як пов’язати взуття дочки. "Я не могла позбутися відчуття, що точно так, як моє тіло було змінено, у моєму мозку змінилося щось фізичне", - пише Наказава у своїй новій книзі "Ангел і вбивця: крихітна клітина мозку, яка змінила курс медицини . "

Тоді лікарі не могли насправді пояснити, що з нею відбувається. Вчені довгий час вважали, що мозок має "привілейований імунітет", відгороджений від периферичної імунної системи. Для її надмірно активних білих кров’яних клітин не було очевидного способу викликати когнітивні симптоми.

Але за останнє десятиліття дослідники зробили низку приголомшливих відкриттів, які скасували цю давно прийняту догму. Висновки обертаються навколо крихітних клітин головного мозку, які давно не враховували, відомих як мікроглія, які служать власною імунною системою мозку і, як виявляється, відіграють важливу роль у формуванні нервових ланцюгів. "Ангел і вбивця" - це яскравий погляд на ці недооцінені клітини та те, як вони можуть переробити ліки.

Наказава з освіжаючою ясністю пише про дві надзвичайно складні галузі - імунологію та нейронауку - і яскраво пояснює, про що йдеться, переплітаючи історії вчених, які проливають світло на мікроглію та пацієнтів, життя яких може змінитися їх роботою. Як пояснює Наказава, "ми стоїмо на порозі морських змін у психіатрії: величезна зміна парадигми, яка охоплює всі галузі медицини, і обіцяє переписати психіатрію такою, якою ми її знаємо - на основі нового розуміння того, що мікрогліальні клітини ліплять наш мозок способами, які глибоко впливають на наше психічне здоров’я та самопочуття протягом усього життя ".

У клітинному хорі мозку нейрони, які надсилають і приймають електрохімічні сигнали, здавна вважаються зірками. Інші клітини мозку, відомі в сукупності як гліальні клітини, були віднесені до опорного гіпсу. “Гліальні клітини, що складали B-команду; вони задовольняли потреби нейронів так, як оточення задовольняє забаганки кінозірки », - пише Наказава.

І з кількох типів гліальних клітин мозку, можливо, жоден не здавався менш цікавим, ніж мікроглія. Мікроглі були очищувачем мозку. Вони стежили за травмами та інфекціями, очищаючи патогени, деформовані білки та мертві клітини. "Вони були скромними смітниками", - пише Наказава. “Робочі домогосподарки. Кінець історії."

«Вони були скромними смітниками. Економки, схожі на робота. Кінець історії."

Але в міру вдосконалення технології візуалізації на початку 21 століття вчені почали пильніше розглядати, що саме роблять мікроглії. Вони помітили, що мікроглія не просто сиділа склавши руки, чекаючи заклику до дії - натомість вони були дуже активними. "Під мікроскопом високої роздільної здатності окремі мікроглії нагадували елегантні гілки дерев з безліччю тонких кінцівок", - пише Наказава. "Їх гілки кружляли навколо і навколо мозку, досліджуючи і шукаючи найменші ознаки біди".

Незабаром дослідники зроблять ще більш дивовижне відкриття. Неврологи знали, що мозок, що розвивається, створює набагато більше синапсів або зв’язків між нейронами, ніж це потрібно; у міру дозрівання мозку він усуває сторонні зв’язки. Але було неясно, як саме відбулася ця синаптична обрізка до 2012 року, коли невролог Бет Стівенс та її колеги повідомили про щось дивовижне: Microglia поглинала надлишок синапсів, особливо недостатньо використаних.

Це вирішальне завдання. Усуваючи слабкі та пусті синапси, мікроглія сприяє здоровому розвитку мозку. Але Стівенс та інші вчені також почали роздумувати над тим, що може статися, якщо цей процес піде не так, так само, як лейкоцити іноді помилково атакують здорові тканини. Можливо, пише Наказава, “як і білі кров’яні клітини, мікроглія не завжди розуміла це правильно. Що робити, якщо замість того, щоб просто обрізати пошкоджені або застарілі нейрони, мікроглія іноді помилково поглинає і руйнує здорові синапси мозку? "

Багато психічних захворювань та неврологічних станів, від хвороби Альцгеймера до депресії, супроводжуються втратою синапсу або порушенням функції. Чи може надмірно активна мікроглія бути відповідальною?

Швидке розширення досліджень свідчить про те, що відповідь - так. Наприклад, дослідники виявили, що у людей, які страждають від депресії, підвищений рівень активованої мікроглії, і що, як говорить Наказава, "чим довше депресія не лікувалася, тим більше руйнується мікроглія в мозку". В даний час мікроглія також пов'язана з хворобою Альцгеймера, аутизмом, хворобою Хантінгтона, обсесивно-компульсивним розладом, хворобою Паркінсона, шизофренією та іншими станами.

Пов’язані

Microglia також може пояснити, чому деякі люди з аутоімунними захворюваннями, такі як Гійєн-Барре, який вразив Наказаву, іноді повідомляють про цікаві когнітивні симптоми. Кілька років тому вчені виявили лімфатичні судини, які переправляють білі кров'яні клітини навколо тіла в захисних мембранах, що огороджують мозок. Ці судини можуть служити прямим зв’язком між периферичною імунною системою та мозком - посилання, на якому експерти довго наполягали, не існувало.

Це означає, що коли імунна відповідь організму посилюється, він, можливо, може посилати сигнали через ці лімфатичні судини, викликаючи мікроглію для атаки. (Окрім поглинання синапсів, активована мікроглія може також виділяти сполуки, що викликають нейрозапалення, пошкоджуючи здорові нейрони. вчені виявили, що всілякі речі, від інфекцій до хронічного стресу, можуть спровокувати мікроглію до злому, і вони задокументували мікрогліальні відхилення у людей з низкою порушень імунітету, включаючи вовчак, розсіяний склероз, і хвороба Крона. "Це означає, що тривала межа в піску між психічним і фізичним здоров'ям просто не існує", - пише Наказава.

Ці відкриття відкривають нові можливості лікування, і Наказава пише, що в даний час вчені досліджують цілий ряд стратегій, які є більш нетрадиційними, ніж інші, "щоб заспокоїти надмірно реагуючу мікроглію, щоб вони поводились так, як задумала природа: як ангели мозку, а не як сліпі вбивці ". Вона стежить за кількома пацієнтами, які проводять деякі з цих експериментальних процедур, зокрема Кеті, яка сподівається, що транскраніальна магнітна стимуляція полегшить її депресію та панічний розлад, і Ліла, яка хворіє на Крона та обсесивно-компульсивний розлад і намагається "імітувати голодування". дієта ”, призначена для зменшення імунної активності. Інші дослідники вивчають імунотерапію, нейровідгуки, стимуляцію блукаючого нерва і навіть галюциногени.

Вчені виявили, що всілякі речі, починаючи від інфекцій і закінчуючи хронічним стресом, можуть викликати мікроглію до злому.

Можливості справді захоплюючі, і спокусливо повірити, що вчені нарешті зламали код для безлічі загадкових та невгамовних умов. Але ми ще багато чого не знаємо про мікроглію, і нам слід бути обережними, щоб випередити себе - або надати одній клітці занадто багато пояснювальної сили.

«Якщо ми переоцінимо роботу мікроглії та біологічні механізми, за допомогою яких виникають хвороби головного мозку, - пише Наказава, - ми запрошуємо такий біологічний редукціонізм, який надмірно узагальнює та применшує інтимний зв’язок між розумом та способом його народження. наша людська свідомість ".

Крім цього, наше тіло і мозок надзвичайно складні, а мікроглія - лише частина складної фізіологічної системи. (Однак, незважаючи на власні слова обережності, Наказава іноді може бути надмірно гіперболічною, коли вона стверджує: "Ця крихітна клітина, силу якої наука так довго не помічала, відіграє певну роль у кожній історії людських страждань").

Але вона також переконливо переконує, що наше нове розуміння мікроглії вже трансформувало. "Щойно класифікуючи психіатричні та нейродегенеративні розлади як також розлади мікрогліопатії та імунної системи, корисно для подальшого дослідження та розуміння", - пише вона.

Занадто довго, стверджує вона, ми розглядаємо психічні захворювання та неврологічні розлади як цілком окремі від - і, певним чином, менш "законні", ніж - хвороби решти тіла. Якщо нові дослідження мікроглії допоможуть зруйнувати це припущення, це саме по собі варто було б відзначити.