Neurozánět označuje proces, při kterém se vrozený imunitní systém mozku spouští po zánětlivých výzvách, které představují například zranění, infekce, vystavení toxinu, neurodegenerativní onemocnění nebo stárnutí.

Obrázek: Design_Cells/.com

Po aktivaci imunitní odpovědi se spustí určité biochemické a buněčné aktivity, které mají různé fyziologické, biochemické a behaviorální důsledky.

Centrální nervový systém (CNS) je povolán do akce, aby chránil tělo před škodami, které mu byly způsobeny. Jedná se o základní a vrozenou funkci, kterou si tělo vyvinulo pro svou ochranu, a za normálních okolností je moderována mikrogliemi, které vnímají změny prostředí, jež hrozí narušením homeostázy.

V případě poranění, infekce nebo vystavení toxinu, stárnutí nebo neurodegenerativního onemocnění však mikroglie zvýší regulaci zánětlivých signálů, což vede k neurozánětu. Tímto způsobem může být zakódovaná odpověď CNS ochranná, jak bylo zamýšleno, ale také škodlivá, protože spuštění akutní zánětlivé reakce se může stát chronickým a poškozujícím.

Neurozánět vzniká v závislosti na jeho příčině poněkud odlišnými způsoby. Níže jsou tyto typy neurozánětu rozebrány a podrobně popsány jejich specifické cesty.

Úraz

Úder do hlavy s dostatečným nárazem může vést k traumatickému poškození mozku, které má za následek spuštění degenerativních reparačních mechanismů. Spuštění těchto drah upozorní imunitní systém a vyzve ho k vytvoření zánětlivé reakce.

V důsledku úrazu hlavy tedy imunitní systém začne vysílat prozánětlivé cytokiny, například Il-1β, které mohou zhoršit poškození způsobené nárazem, což vede k odumření buněk a fragmentaci DNA.

Další uvolňování TNF-α spolu s prozánětlivými cytokiny může někdy vést k narušení hematoencefalické bariéry, což snižuje její schopnost fungovat jako brána do mozku a chránit jej před toxiny.

Poranění míchy je poněkud odlišné, probíhá ve třech různých krocích. V prvním kroku dochází ke kompresi nebo transekci míchy, která spouští faktory, jako je nerovnováha sodíkových a vápenatých iontů, excitotoxicita glutamátů a poškození volnými radikály.

Iniciace apoptózy po poranění spolu s demyelinizací neuronálních buněk vede k zánětu v místě poranění. Ten spouští druhou fázi, která aktivuje reaktivní gliózu, edém, kavitaci míšního parenchymu a může vést k nevratné ztrátě míšní funkce.

Zánětlivá reakce vyvolaná poraněním míchy je spojena se sekrecí prozánětlivých cytokinů, jako jsou interleukin 1β (IL-1β), interferon-γ (IFN-γ), tumor nekrotizující faktor α (TNFα), indukovatelná syntáza oxidu dusnatého (iNOS), IL-6 a IL-23. V případě poranění míchy se jedná o zánětlivou reakci.

Odpočinek těchto cytokinů vyvolává aktivaci místní mikroglie a přitahuje makrofágy pocházející z kostní dřeně, což vede k patogenezi související s poraněním míchy.

Periferní imunitní reakce

Krevně-mozková bariéra se vyvinula, aby chránila mozek před toxiny, které se mohou dostat do krevního oběhu. Je tvořena endotelovými buňkami a astrocyty a tvoří fyzickou bariéru mezi krevním řečištěm a mozkem.

Jednotky na astrocytech regulují, co bariérou projde, ale po poranění může dojít k jejímu poškození, což vede k přílivu T-buněk, B-buněk a makrofágů do mozku, což má za následek zhoršení zánětu.

Infekce

Některé infekce způsobené viry, bakteriemi, plísněmi a příležitostně také prvoky nebo parazity mohou způsobit encefalitidu (zánět mozku) nebo meningitidu (zánět mozkových blan – vrstev tkáně, které pokrývají mozek a míchu). Každá příčina infekce aktivuje trochu jinou cestu vedoucí k neurozánětu.

Stárnutí

S stárnutím často souvisí zhoršování kognitivních funkcí, ale také neurodegenerativní onemocnění (o nichž je pojednáno níže) mají u starší populace vyšší výskyt, přičemž obě souvisejí se zánětem mozku.

Výzkum ukázal, že zdravý, ale stárnoucí mozek má chronicky zvýšenou hladinu prozánětlivých cytokinů a sníženou hladinu protizánětlivých cytokinů, což dokazuje, že samotný faktor věku je spojen s chronickým neurozánětem.

Další výzkum odhalil, že stárnoucí mozek má také zvýšený počet aktivovaných mikroglií, což je známka aktivované reakce imunitního systému, což dokazuje další souvislost mezi stárnutím mozku a neurozánětem.

Neurodegenerativní onemocnění

Neurodegenerativní onemocnění a neurozánět jsou neoddělitelně spojeny. Alzheimerova choroba (AD), Parkinsonova choroba (PD) a roztroušená skleróza (RS) jsou všechny spojeny s neurozánětem. Začněme tím, že neurozánět je považován za hlavní příčinu neurodegradace, která je charakteristická pro AD.

Předpokládá se, že osoby s tímto onemocněním mají velké množství aktivovaných mikroglií, které nemohou fagocytovat amyloid-beta, což může vést nebo přispívat k hromadění plaků.

Neurozánět je považován za hlavní součást PD. Předpokládá se, že zánětlivá reakce ve střevech může souviset s iniciací onemocnění, což vede k zánětu mozku, zejména substantia nigra, a narušení produkce dopaminu, která je pro onemocnění charakteristická.

Nakonec se má za to, že neurozánět hraje hlavní roli při iniciaci a progresi RS. Výzkum ukázal, že v důsledku přítomnosti zánětlivých cytokinů dochází k narušení hematoencefalické bariéry, což umožňuje průnik B-buněk a plazmatických buněk do centrálního nervového systému, kde poškozují myelinovou pochvu, která pokrývá neurony. Tato demyelinizace je hlavním příznakem onemocnění.

Psychiatrická onemocnění

Nakonec existuje velké množství důkazů objasňujících úlohu neurozánětu u různých psychiatrických onemocnění. Objevuje se teorie, že stres hraje klíčovou roli v iniciaci deregulace imunitního systému u psychiatrických onemocnění, a to vedle genetických, epigenetických a environmentálních faktorů. Bylo zjištěno, že tato aktivace imunitního systému způsobuje abnormální neurotransmisi, což vede k nedostatku serotoninu a zvýšené produkci neurotoxických látek, které přispívají k progresi onemocnění.

Nemoci, jako je schizofrenie, autismus, deprese a další poruchy nálady, jsou spojovány se zánětem mozku, nicméně přesné základní mechanismy tohoto vztahu jsou pro každou nemoc specifické.

Další čtení

• Všechen obsah imunologie
• Co je to imunologie?
• Klasická imunologie
• Klinická imunologie
• Vývojová imunologie

Citace

.