Щоб літній мозок почав працювати краще, потрібно омолодити імунним клітинам обмін речовин.
Як і будь-яка зброя, імунітет може сильно нашкодити своєму власнику. Наприклад, ми часто чуємо про те, як запалення підвищує ризик різних хронічних захворювань, від діабету до хвороби Альцгеймера, від атеросклерозу до раку. Запалення - захисна імунна реакція, але вона повинна починатися вчасно і закінчуватися вчасно, і бути адекватною тій загрозі, яка її запустила. Занадто сильне запалення зашкодить організму, як це буває, наприклад, при коронавірусній інфекції COVID-19 - вважається, що важка форма хвороби аж до летального результату трапляються через дуже, дуже агресивне запалення.
Інший варіант - слабке, але тривале запалення, яке виникло в буквальному сенсі на рівному місці. В організмі немає ніякої інфекції, проте імунні клітини все одно виділяють запальні молекули, обмінюються запальними сигналами і взагалі ведуть себе так, як ніби є явна загроза. Справа в тому, що молекули, які імунні клітини виділяють при запаленні, шкодять не тільки бактеріям, вірусам і зараженим клітинам, вони також шкодять здоровим тканинам. (Аналогія зі зброєю тут цілком працює - бойові отруйні речовини вбивають не тільки ворогів, але і друзів, якщо ті опинилися поблизу.)
В нормі імунітет повинен тримати себе в руках. Тобто у нього повинні працювати механізми, які не дозволяють запускати запальну реакцію без потреби. Однак з часом - то пак з віком - ці механізми починають збоїти. І починається хронічне запалення, яке позначається на всіх органах. Вважається, наприклад, що вікове погіршення розумових здібностей багато в чому пов'язане якраз із зіпсованим імунітетом.
Співробітники Стенфордського університету пишуть у Nature, як можна омолодити імунітет і за ним мозок. Дослідники займалися імунними клітинами мієлоїдного ряду. Слово «мієлоїдний» вказує на особливості розвитку цих клітин зі стовбурових попередників. До мієлоїдних клітин крові належать еритроцити, тромбоцити, а з імунних клітин - лейкоцити і моноцити з макрофагами. (Інший ряд клітин - лімфоїдні; до них відносяться всі лімфоцити.) Мієлоїдні клітини відіграють величезну роль в управлінні запаленням. Зокрема, вони виробляють простагландін Е2 (PGE2) - це одна з головних речовин, що стимулюють запалення. З іншого боку, у PGE2 є й інші функції. Як саме він спрацює, залежить від того, з яким клітинним рецептором він провзапозичає.
Один з рецепторів до PGE2 називається EP2. Він розташовується на тих же мієлоїдних імунних клітинах. Коли PGE2 зв'язується з E2, імунні клітини розуміють, що запалення потрібно посилити. Тобто за допомогою PGE2 вони підстьобують самі себе.
Для експериментів брали макрофаги (які відносяться до мієлоїдних клітин) у людей молодше 35 років і у людей старше 65 років. Також макрофаги брали у мишей - молодих і старих. Клітини, взяті у літніх людей і літніх мишей, синтезували більше простагландіну Е2 і у них було багато рецептора EP2. При активному синтезі PGE2 і EP2 у імунних клітин змінювався метаболізм: вони переставали активно витрачати глюкозу, перетворюючи її на глікоген - тобто воліли робити енергетичні запаси замість того, щоб витрачати вуглеводи тут і зараз. Таке прагнення робити вуглеводні запаси, за словами авторів роботи, супроводжує «старече запалення».
Якщо ж макрофаги отримували речовини, які не давали PGE2 взаємодіяти з рецептором E2, то клітини починали активно розщеплювати глюкозу. Їх обмін речовин ставав таким же, як у молодих клітин. І, що важливо, так поводилися як мишачі імунні клітини, так і людські.
Омолодження метаболізму позначалося і на стані мозку. Речовини, які перешкоджали з'єднанню PGE2 і E2, давали не тільки окремим старим клітинам, але і старим мишам. І мозок у старих мишей починав працювати набагато краще. Наприклад, вони починали орієнтуватися в просторі так само добре, як і молоді, тобто у них омолоджувалася просторова пам'ять. Цікаво, що одна з омолоджувальних речовин не проникала в мозок (як відомо, в кровоносних судинах мозку є гематоенцефалічний бар'єр, який пропускає в мозок лише дуже невелику частку того, що плаває в крові). Тобто мозок відчував зміни, які відбуваються з імунними клітинами в інших тканинах.
Правда, жодна з експериментальних речовин, що діяли на пару PGE2 і E2, не перевіряли на людях. У мишей ніяких токсичних ефектів не проявилося, проте це не означає, що їх не буде у людини. Тож попереду має бути ще більша робота, щоб зрозуміти, як поведуться ці речовини в людському організмі, і якщо вони виявляться небезпечними, то які безпечні аналоги для них можна підібрати.
Два роки тому ми писали про інший рецепт омолодження мозку, також пов'язаний із запаленням. Тоді мова йшла про те, що вищезгаданий гематоенцефалічний бар'єр з віком починає протікати, в мозкову тканину потрапляють речовини, яким там не місце, і в мозку починається горезвісне запалення. Змінити ситуацію можна, якщо в кровоносних судинах мозку зачепити протікання.