Zaskoczeni naukowcy od lat próbują dowiedzieć się, w jaki sposób niektóre infekcje mogą wpływać na zdrowie mózgu, szczególnie w przypadku chorób takich jak choroba Alzheimera. Kierując się tymi pytaniami, zbadali, czy jest to powszechny zarazek układu oddechowego Chlamydia zapalenie płucrodzaj bakterii, która zwykle powoduje infekcje płuc, może przedostać się do mózgu i prawdopodobnie odegrać rolę w demencji. Drobne urazy nosa, na przykład spowodowane dłubaniem, mogą również zwiększać ryzyko, osłabiając naturalną barierę, umożliwiając bakteriom łatwiejszy dostęp do mózgu.
Starannie nad tym pracowali naukowcy pod kierunkiem dr Jenny Ekberg z Griffith University. Wyniki ich badań zostały opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports, szanowanej publikacji przedstawiającej odkrycia naukowe. Zespół to odkrył C. zapalenie płuc mogą szybko przedostać się do mózgu, podróżując autostopem wzdłuż nerwów łączących nos i mózg.
Podczas testów na myszach naukowcy odkryli, że żyje C. zapalenie płuc dotarł do mózgu i opuszki węchowej – ważnego obszaru mózgu przetwarzającego zapach – w krótkim czasie po wprowadzeniu przez nos. Ta szybka podróż była wyjątkowa, ponieważ bakteriom udało się ją pokonać bez pojawienia się w krwiobiegu, czyli układzie rozprowadzającym krew po całym organizmie. Zauważyli także grudki amyloidu beta, lepkiego białka tworzącego płytki i powiązanego z chorobą Alzheimera, tworzące się obok skupisk bakterii. Uszkodzenie błony śluzowej nosa spowodowało nasilenie infekcji w pobliskich nerwach, ale nie wydawało się zwiększać rozprzestrzeniania się choroby w głąb mózgu, co wskazuje na silne naturalne mechanizmy obronne. W badaniu podkreślono, że urazy błony śluzowej nosa znacznie zwiększają zdolność bakterii do wnikania do dróg nerwowych, co sugeruje, że codzienne czynności powodujące drobne uszkodzenia nosa mogą w sposób niezamierzony zwiększać ryzyko infekcji.
Co ciekawe, jedną z ważnych obserwacji było to, jak infekcja wydaje się łączyć z procesami związanymi z chorobą Alzheimera. „Odkryliśmy, że Chlamydia pneumoniae może infekować i przetrwać wewnątrz komórek pomocniczych układu nerwowego, zwanych komórkami glejowymi, które pomagają chronić i utrzymywać komórki nerwowe. Infekcja ta zakłóca ważne procesy genetyczne związane z chorobą Alzheimera” – wyjaśnia dr Ekberg. Te komórki glejowe obejmują komórki wspomagające węch, które wspomagają zmysł węchu, komórki Schwanna, które pomagają sygnałom nerwowym szybciej przemieszczać się, astrocyty dostarczające składniki odżywcze komórkom nerwowym oraz mikroglej, który działa jak komórki odpornościowe mózgu. Wydaje się, że pozwalają bakteriom przetrwać dłużej, niż oczekiwano.
Doktor Ekberg i jej zespół zauważyli również, że infekcje mogą powodować nie tylko stan zapalny, czyli obrzęk i podrażnienie, ale także wywoływać zmiany w zachowaniu genów i białek w mózgu. Zmiany te mogą być powiązane z chorobami, które z biegiem czasu uszkadzają mózg. Po kilku tygodniach infekcji zaobserwowali znaczące zmiany w działaniu ważnych szlaków mózgowych. Ścieżki to trasy, którymi sygnały przemieszczają się przez różne części mózgu. „Infekcja wywołała wewnątrz komórek reakcje stresowe, czyli sposób, w jaki komórki reagują na zagrożenia, oraz zaburzenie równowagi chemicznej, które często obserwuje się na początku choroby Alzheimera” – dodał dr Ekberg.
Bez wątpienia praca ta podkreśla ważną ideę: niektóre bakterie mogą wpływać na zdrowie mózgu znacznie wcześniej i szybciej, niż wielu przypuszczało. Chociaż badania te przeprowadzono na myszach, odzwierciedlają one ustalenia z badań ludzkich mózgów pacjentów z chorobą Alzheimera, w których wykryto oznaki C. pneumoniae. Łącznie wyniki sugerują, że nerwy łączące nos z mózgiem mogą działać jako nieoczekiwane, ale podatne na ataki infekcje, które mogą przyczyniać się do chorób mózgu.
Odniesienie do czasopisma
Chacko A., Delbaz A., Walkden H., Basu S., Armitage CW, Eindorf T., Trim LK, Miller E., West NP, St John JA, Beagley KW, Ekberg JAK „Chlamydia pneumoniae może infekować centralny układ nerwowy poprzez nerwy węchowe i trójdzielne i przyczynia się do ryzyka choroby Alzheimera”. Raporty naukowe, 2022; 12:2759. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-06749-9
O autorze
Doktor Jenny Ekberg jest czołowym neurobiologiem specjalizującym się w regeneracji nerwów, chorobach neurodegeneracyjnych i interakcjach drobnoustrojów z układem nerwowym. Pracuje na Uniwersytecie Griffith w Australii. Zajmuje kluczowe stanowiska badawcze zarówno w Menzies Health Institute Queensland, jak i Griffith Institute for Drug Discovery. Jej praca koncentruje się na zrozumieniu, w jaki sposób infekcje mogą wpływać na zdrowie mózgu, w tym na pionierskich badaniach nad tym, w jaki sposób powszechne bakterie mogą przedostawać się do mózgu przez drogi nosowe. Badania dr Ekberga łączą neuronaukę komórkową z zastosowaniami klinicznymi, a ich celem jest znalezienie nowych strategii leczenia chorób takich jak choroba Alzheimera. Jej pasją jest odkrywanie ukrytych mechanizmów powodujących zaburzenia neurologiczne, często badając, w jaki sposób codzienna ekspozycja na czynniki środowiskowe może przyczyniać się do ryzyka chorób. W trakcie swojej kariery dr Ekberg znacząco przyczyniła się do poszerzenia naszej wiedzy na temat uszkodzeń, naprawy i ochrony nerwów. Jej prace cieszą się międzynarodowym uznaniem, a ona aktywnie jest mentorką kolejnego pokolenia badaczy zajmujących się neuronauką i medycyną regeneracyjną.
