Σκλήρυνση κατά πλάκας: Κρύσταλλοι χοληστερόλης εμποδίζουν την αναγέννηση στο κεντρικό νευρικό σύστημα

Η σκλήρυνση κατά πλάκας (MS ή ΣΚΠ) είναι μια χρόνια φλεγμονώδης ασθένεια του κεντρικού νευρικού συστήματος, κατά την οποία τα κύτταρα του ανοσοποιητικού του ίδιου του σώματος επιτίθενται στο λιπώδες, μονωτικό περίβλημα μυελίνης που περικλείει τις νευρικές ίνες. Η αναγέννηση των άθικτων περιβλημάτων μυελίνης είναι μια αναγκαία προϋπόθεση για τους πάσχοντες για να αποκατασταθούν από τις υποτροπές της σκλήρυνσης κατά πλάκας. Ωστόσο, η ικανότητα του σώματος να αναγεννά μυελίνη μειώνεται με την ηλικία. Μια ομάδα υπό την καθοδήγηση του Καθ. Mikael Simons  (φωτογραφία) από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM) έχει δημοσιεύσει μια πιθανή εξήγηση στο περιοδικό Science: Το λίπος που παράγεται από τη μυελίνη, το οποίο δεν απομακρύνεται αρκετά γρήγορα από τα φαγοκύτταρα μπορεί να πυροδοτήσει χρόνια φλεγμονή που μετά εμποδίζει την αναγέννηση. Επιπροσθέτως, σε μια δεύτερη δημοσίευση η ομάδα του Simons περιγράφει την ανακάλυψη ενός νέου τύπου κυττάρου, το οποίο εμφανίζεται μόνο όταν δημιουργείται ένα περίβλημα μυελίνης.

Το περίβλημα μυελίνης παίζει αποφασιστικό ρόλο στη λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος: είναι μια εξειδικευμένη μεμβράνη εμπλουτισμένη με λιπίδια, που απομονώνει τις νευρικές ίνες έτσι που τα ηλεκτρικά σήματα να μπορούν να περνούν γρήγορα και αποτελεσματικά. Στη ΣΚΠ, υπάρχει μια πολυεστιακή αυτοάνοσος επίθεση εναντίον του περιβλήματος μυελίνης στο κεντρικό νευρικό σύστημα, που προκαλεί νευρολογικές ανεπάρκειες όπως η απώλεια της κινητικής λειτουργίας. Η αναγέννηση της μυελίνης είναι δυνατή, όμως στη ΣΚΠ είναι ανεπαρκής. Ένας από τους λόγους είναι πιθανότατα η χρόνια φλεγμονή που συμβαίνει στις κακώσεις. Η ομάδα του Καθηγητή Μοριακής Νευροβιολογίας του TUM, Mikael Simons, τώρα ανακάλυψε ότι μετά την καταστροφή της μυελίνης η κρυσταλλική χοληστερόλη μπορεί να πυροδοτήσει διαρκή φλεγμονή η οποία εμποδίζει την αναγέννηση, παρόμοια όπως στην αρτηριοσκλήρωση.

Επικίνδυνοι κρύσταλλοι

«Η μυελίνη περιέχει ένα πολύ υψηλό ποσό χοληστερόλης», εξηγεί ο Simons. «Όταν η μυελίνη καταστρέφεται, η χοληστερόλη που απελευθερώνεται πρέπει να απομακρυνθεί από τον ιστό». Αυτό επιτελείται από τη μικρογλοία και τα μακροφάγα, που αναφέρονται επίσης ως φαγοκύτταρα. Αναλαμβάνουν τη μυελίνη που καταστράφηκε, την αφομοιώνουν και μεταφέρουν τα μη-αφομοιωμένα υπόλοιπα, όπως η χοληστερόλη, έξω από το κύτταρο με μεταφορικά μόρια. Ωστόσο, εάν συσσωρεύεται πολύ περισσότερη χοληστερόλη στο κύτταρο, η χοληστερόλη μπορεί να διαμορφώσει κρυστάλλους σε σχήμα βελόνας, που προκαλούν ζημιά στο κύτταρο. Χρησιμοποιώντας ένα ποντικό-μοντέλο, ο Simons και η ομάδα του έδειξαν την ολέθρια επίδραση της κρυσταλλικής χοληστερόλης: ενεργοποιεί το αποκαλούμενο φλεγμονόσωμα στα φαγοκύτταρα, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση φλεγμονωδών μεσολαβητών, έλκοντας ακόμη περισσότερα ανοσο-κύτταρα. «Παρόμοια προβλήματα συμβαίνουν στην αρτηριοσκλήρωση, όμως όχι στον ιστό του εγκεφάλου, αλλά στα αιμοφόρα αγγεία», λέει ο Simons.

Διάφοροι κρύσταλλοι χοληστερόλης

Το πόσο καλά μικρογλοία και μακροφάγα κάνουν την δουλειά τους εξαρτάται επίσης τελικά από την ηλικία του ζώου: όσο μεγαλύτερη ήταν η ηλικία του ζώου, τόσο λιγότερο αποτελεσματική ήταν η εκκαθάριση της χοληστερόλης και τόσο ισχυρότερες οι χρόνιες φλεγμονές. «Όταν θεραπεύαμε τα ζώα με φάρμακο που διευκολύνει τη μεταφορά της χοληστερόλης έξω από τα κύτταρα, η φλεγμονή μειώνονταν και η μυελίνη αναγεννιόταν», αναφέρει ο Mikael Simons. Στη συνέχεια, αυτός και η ομάδα του θέλουν να διερευνήσουν εάν αυτός ο μηχανισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί θεραπευτικά για να προάγει την αναγέννηση στη ΣΚΠ.

Νεοανακαλυφθέντα κύτταρα υποδεικνύουν την αναγέννηση

Ένα βασικό προαπαιτούμενο για την ανάπτυξη θεραπειών που προάγουν την αποκατάσταση είναι η καλύτερη κατανόηση του σχηματισμού της μυελίνης. Σε μια άλλη μελέτη, που πρόσφατα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Translational Medicine και ήταν υπό την καθοδήγηση του Καθ. Simons και της Καθ. Christine Stadelmann του Ινστιτούτου Νευροπαθολογίας του Πανεπιστημίου του Göttingen, παρέχονται νέες γνώσεις για αυτή τη διαδικασία. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ένα νέο ολιγοδενδρογλοιακό τύπο κυττάρου. Τα ολιγοδενδροκύτταρα είναι εξειδικευμένα νευρογλοιακά κύτταρα που είναι υπεύθυνα για τη μυελίνωση του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Ολιγοδενδροκύτταρα

«Πιστεύουμε ότι τα BCAS1-θετικά ολιγοδενδροκύτταρα που ανακαλύψαμε αντιπροσωπεύουν ένα ενδιάμεσο στάδιο στην ανάπτυξη των κυττάρων που σχηματίζουν τη μυελίνη. Στους ανθρώπους μπορούν να αναγνωριστούν μόνο για μια σχετικά μικρή χρονική περίοδο, ακριβώς τότε όταν πραγματικά σχηματίζεται η μυελίνη», λέει ο Mikael Simons. Στον ανθρώπινο εγκέφαλο, για παράδειγμα, βρίσκονται στα νεογέννητα, στα οποία παράγεται μυελίνη με υψηλό ρυθμό. Στους ενήλικες, αυτά τα κύτταρα εξαφανίζονται, όμως μπορούν να επανασχηματιστούν όταν η μυελίνη καταστρέφεται και χρειάζεται να αναγεννηθεί.

«Ελπίζουμε ότι τα BCAS1-θετικά κύτταρα θα μας βοηθήσουν να προσδιορίσουμε νέα φάρμακα αναγέννησης», αναφέρει ο Mikael Simons και προσθέτει: Μπορούμε τώρα ταχύτατα να ελέγξουμε διεξοδικά φάρμακα που προάγουν το σχηματισμό αυτών των κυττάρων. Θα μπορούσαν ακόμη να χρησιμοποιηθούν για την καλύτερη κατανόηση του πότε και πώς δημιουργείται η μυελίνη κατά τη διάρκεια της πορείας της ανθρώπινης ζωής.

Πηγή: Technical University of Munich

Περισσότερα στις δημοσιεύσεις:
1. Defective cholesterol clearance limits remyelination in the aged central nervous system. Science.
2. BCAS1 expression defines a population of early myelinating oligodendrocytes in multiple sclerosis lesions. Science Translational Medicine.