Neuroinflamarea se referă la procesul prin care sistemul imunitar înnăscut al creierului este declanșat în urma unei provocări inflamatorii, cum ar fi cele provocate de leziuni, infecții, expunerea la o toxină, boli neurodegenerative sau îmbătrânire.

Creditul imaginii: Design_Cells/.com

În urma activării răspunsului imunitar sunt declanșate anumite activități biochimice și celulare, care au diverse consecințe fiziologice, biochimice și comportamentale.

Sistemul nervos central (SNC) este chemat să intre în acțiune pentru a proteja organismul împotriva daunelor care îi sunt provocate. Aceasta este o funcție esențială și înnăscută pe care organismul a dezvoltat-o pentru a se proteja și, în circumstanțe normale, este moderată de microglia care detectează modificările mediului care amenință o perturbare a homeostaziei.

Dar, în fața unei leziuni, a unei infecții sau a expunerii la o toxină, a îmbătrânirii sau a unei boli neurodegenerative, microglia reglează în sus semnalele inflamatorii, ceea ce duce la neuroinflamare. În acest fel, răspunsul codificat al SNC poate fi protector, așa cum se dorește, dar și dăunător, deoarece declanșarea unui răspuns inflamator acut poate deveni cronic și dăunător.

Neuroinflamarea apare în moduri ușor diferite, în funcție de cauza sa. Mai jos sunt discutate aceste tipuri de neuroinflamare, iar căile lor specifice sunt detaliate.

Leziuni

O lovitură la cap cu un impact suficient de puternic poate duce la o leziune traumatică a creierului, ducând la inițierea unor mecanisme degenerative reparatorii. Declanșarea acestor căi alertează sistemul imunitar și îl cheamă să genereze un răspuns inflamator.

Prin urmare, ca urmare a traumatismului cranian, sistemul imunitar începe să trimită citokine proinflamatorii, cum ar fi Il-1β, care pot agrava leziunile cauzate de impact, ducând la moartea celulară și fragmentarea ADN-ului.

Liberarea suplimentară de TNF-α, împreună cu citokinele proinflamatorii, poate duce uneori la compromiterea barierei hematoencefalice, reducând capacitatea acesteia de a funcționa ca o poartă de intrare în creier, protejându-l de toxine.

Leziunea măduvei spinării este ușor diferită, ea se produce în trei etape distincte. În prima etapă, compresia sau transecția măduvei spinării declanșează factori precum dezechilibrele ionilor de sodiu și calciu, excitotoxicitatea glutamatului și leziunile provocate de radicalii liberi.

Inițierea apoptozei în urma leziunii, împreună cu demielinizarea celulelor neuronale duce la inflamație la locul leziunii. Aceasta declanșează a doua fază, care activează glioza reactivă, edemul, cavitația parenchimului spinal și poate duce la o pierdere irecuperabilă a funcției măduvei spinării.

Răspunsul inflamator declanșat de o leziune a măduvei spinării este legat de secreția de citokine proinflamatorii, cum ar fi interleukina 1β (IL-1β), Interferon-γ (IFN-γ), factorul de necroză tumorală α (TNFα), sinteza inductibilă a oxidului nitric (iNOS), IL-6 și IL-23.

Recreația acestor citokine declanșează activarea microgliei locale și atrage macrofagele derivate din măduva osoasă, având ca rezultat patogeneza legată de leziunile măduvei spinării.

Răspunsul imunitar periferic

Bariera hemato-encefalică a evoluat pentru a proteja creierul de toxinele care pot intra în fluxul sanguin. Este construită din celule endoteliale și astrocite și formează o barieră fizică între fluxul sanguin și creier.

Juncțiile la nivelul astrocitelor reglează ceea ce trece prin barieră, dar în urma unei leziuni, aceasta poate fi deteriorată, ceea ce duce la un aflux de celule T, celule B și macrofage în creier având ca impact agravarea inflamației.

Infecție

Certe infecții cauzate de virusuri, bacterii, ciuperci și, ocazional, protozoare sau paraziți, pot provoca encefalită (inflamație a creierului) sau meningită (inflamație a meningelor – straturile de țesut care acoperă creierul și măduva spinării). Fiecare cauză a unei infecții activează o cale ușor diferită care duce la neuroinflamare.

Îmbătrânire

Degradarea cognitivă este adesea legată de îmbătrânire, dar și bolile neurodegenerative (discutate mai jos) au o prevalență mai mare la populația în vârstă, ambele fiind legate de inflamația cerebrală.

Cercetarea a arătat că un creier sănătos, dar îmbătrânit, are niveluri crescute în mod cronic de citokine proinflamatorii și niveluri reduse de citokine antiinflamatorii, demonstrând că doar factorul vârstei este legat de neuroinflamarea cronică.

Cercetarea ulterioară a scos la iveală faptul că creierul îmbătrânit are, de asemenea, un număr crescut de microglii activate, un semn de răspuns activ al sistemului imunitar, demonstrând o altă legătură între creierul îmbătrânit și neuroinflamare.

Boala neurodegenerativă

Boala neurodegenerativă și neuroinflamarea sunt intrinsec legate. Boala Alzheimer (AD), boala Parkinson (PD) și scleroza multiplă (MS) sunt toate legate de neuroinflamare. Pentru început, neuroinflamarea este considerată o cauză majoră a neurodegradării caracteristice bolii Alzheimer.

Se crede că cei care suferă de această boală au o abundență de microglii activate care nu pot fagocita amiloid-beta, ceea ce poate duce sau contribui la acumularea de plăci.

Neuroinflamarea este văzută ca o componentă majoră a PD. Se crede că răspunsul inflamator din intestin poate fi legat de inițierea bolii, conducând la inflamarea creierului, în special a substantia nigra, și perturbând producția de dopamină, care este caracteristică bolii.

În cele din urmă, se consideră că neuroinflamarea joacă un rol major în inițierea și progresia SM. Cercetările au arătat că bariera hemato-encefalică devine perturbată de prezența citokinelor inflamatorii, ceea ce permite celulelor B și plasmocitelor să pătrundă în sistemul nervos central, unde deteriorează teaca de mielină care acoperă neuronii. Această demielinizare este un simptom major al bolii.

Boala psihiatrică

În cele din urmă, există un număr mare de dovezi care elucidează rolul neuroinflamării în diferite boli psihiatrice. O teorie emergentă este aceea că stresul joacă un rol-cheie în inițierea dereglementării sistemului imunitar în bolile psihiatrice, alături de factorii genetici, epigenetici și de mediu. S-a observat că această activare a sistemului imunitar cauzează o neurotransmisie anormală, ceea ce duce la deficit de serotonină și la creșterea producției de substanțe neurotoxice care contribuie la progresia bolii.

Boli precum schizofrenia, autismul, depresia și alte tulburări de dispoziție au fost legate de inflamația creierului, însă mecanismele exacte care stau la baza acestei relații sunt specifice fiecărei boli.

Lecturi suplimentare

• Toate conținuturile de imunologie
• Ce este imunologia?
• Imunologie clasică
• Imunologie clinică
• Imunologia dezvoltării

Citate

.