Agy-immunrendszer interakciók, avagy kaphatunk-e stroke-ot, ha kicsináljuk az immunrendszerünket

Az előző írás egy kicsit hosszúra sikerült, ezért egy szűkebb, de nem kevésbé izgalmas témát választottam második bejegyzésül, remélem nem bánjátok (ahogy elnézem, rövidebb nem lett most sem, de legalább átláthatóbb ;)). A stroke a szív-, és érrendszeri betegségek és a daganatos megbetegedések után a harmadik leggyakoribb halálok a fejlett társadalmakban. A mindenki által ismert rizikófaktorok (stressz, dohányzást, orális fogamzásgátlás, elhízás, stb.) mellett szeretném egy kevésbé közismert összefüggésre felhívni a figyelmeteket.

(képről: a zöld bogyók a coronin 1a festett mikrogliákat, míg a pirosak az alfha-internexin-nel jelölt neuronokat mutatják. kép forrása: http://tinyurl.com/d8ugdv8 )

Stroke-ról dióhéjban

Ha nagyon egyszerűen szeretnék fogalmazni az agyunk oxigént iszik és cukrot eszik, sőt zabál (ez utóbbi tekintetében igen válogatós, csak hosszas éhezés után fogad el glükóztól különböző energiaforrást). Azért, hogy minden neuron (és az összes többi agysejt-típus) megkapja az adagját, elengedhetetlen a kielégítő agyi vérkeringés, amit a cerebrovaszkuláris rendszer biztosít. 

A stroke fő tünetei: 1. arcizmok féloldalas torzulása; 2. az egyik kar patológiásan lóg
3. zavart beszéd 4. minél gyorsabb a diagnózis és ellátás, annál valószínűbb a pozitív kimenetel
forrás: http://tinyurl.com/d4yqxgr

A stroke egy akut, hirtelen kialakuló, általában lokális állapot, amikor egy adott területen az agyi vérátáramlás (perfúzió) jelentősen lecsökken vagy megszakad, melynek következtében az agyszövet nem jut kielégítő mennyiségű és életfontosságú oxigénhez és cukorhoz. Az idegsejtek hihetetlenül érzékenyek az oxigénhiányra, ezért a változások az érintett terület helyétől és kiterjedésétől függően más-más, de szinte azonnali tüneteket produkálnak (húsvét előtt nem szeretnék sokkolni, részletesebb infók itt). A stroke kialakulhat az artériák elzáródásánák következtében (ischémiás sztoke), melyet okozhat vérrög vagy vérben keringő törmelék (embóliás stroke), és nem minden esetben, de előfordulhat a vérfal átszakadását követő vérzés is (agyvérzés).

A stroke típusai
forrás: http://tinyurl.com/bw8a8jv

Az agy immunrendszere: a mikroglia támadás

Sokáig azt gondolták, hogy az agy úgynevezett immunprivilegizált szerv, azaz az agy belső környezete az immunrendszer szempontjából izolálva van a periféria többi részétől. Agyunk ezt egy olyan határrendszerrel (vér-agy gát) oldja meg, mely sűrűn elhelyezett átlépési pontokkal (ependimasejtek a vérerek falán) szigorúan ellenőrzi, hogy mi mehet be és ki. Ez a mérnöki pontossággal tervezett rendszer arra szolgál, hogy ne keletkezzen gyulladás az agyban, ugyanis egy felfokozott immunválasz veszélyeztetné a sejteket, így pótolhatatlan kapcsolatok elvesztését eredményezhetné.

A nikon Small World pályázatán is első díjat bezsebelő vér-agy gátról készült fotó

(Jennifer L. Peters & Dr. Michael R. Taylor / St. Jude Children’s Research Hospital; forrás: http://tinyurl.com/cdl3qpj)

A központi idegrendszerben ugyanakkor találhatóak olyan sejtek, amik normál esetben nyugton vannak és kis csápjaikkal monitorozzák a környezetet, a territóriumukban lévő kőrzetben "járőröznek". Ez a jól szervezett belső elhárítás gyönyörűen van megoldva az agyon belül: a mikroglia sejtek egymástól szinte egyenlő távolságra helyezkednek el, hogy mindenhová elérhessenek a kinövő-behúzódó nyúlványaikkal és azonnal ott teremhessenek és felzabálhassák, ha valami nem oda illik.

mikroglia pásztázás

Viszont ha (kívülről vagy belülről) megsérül az agyszövet, akkor a sejttörmelék immunreakciót provokálhat. Ilyenkor a nyugiban lévő, kisméretű mikrogliák Hulkhoz hasonlóan vadulnak meg és rezisztens makrofágokként kebelezik be a környezeti törmelékeket. Eddig még nem lenne baj - gondolhatnánk, hogy eltakarítják az idegrendszeri "szemetet"-, de ilyenkor az eredeti méretük többszörösére dagadnak és miután teleették magukat törmelékkel szétesnek és újabb, már a perifériáról is toborzó immunválasz-hullámot provokálnak. Ez a pozitív visszacsatolás súlyos esetben agyvelőgyulladáshoz és halálhoz vezethet.

Szemlélődő, nyugalomban lévő mikroglia...
és az aktivált, zabolátlan gyilkos
forrás: http://tinyurl.com/cdlfj7w

A és B ábra nyugalmi (ramifikált) mikrogliákat mutat
egészséges személyek entorhinális cortexének szürkeállományában
C és D korban és nemben illesztett minta, C-n a mikrogliák nyugiban vannak, D ábrán az aktivált, hipertrofizált (méretben és alakban megnövekedett) mikroglák
forrás: http://tinyurl.com/bleb92j

Eddig is köztudott volt, hogy a stroke hátterében álló hipoxia azonnali immunválaszt vált ki az agyszövetből, melyet a sejtek sérülése és szétesése csak tovább fokoz a mikroglia támadás útján, ezért is próbálkoznak a stroke-os állapot antibiotikumos kezelésével, ami megelőzheti azt, hogy az immunválasz túl erősnek bizonyuljon (forrás: http://tinyurl.com/bw62sbt ; természtesen az enyhe immunreakció adaptív ebben az esetben is, sőt elengedhetetlen a gyógyuláshoz)

Immunrendszer gyengesége, mint rizikótényező a stroke kialakulásában?

Nem annyira közismert, de az elhízás, idős kor és magas vérnyomás mellett a szisztémás fertőzések és a műtétek után legyengült immunrendszer is hajlamosíthat az ischémiás stroke kialakulására, legalábbis igazolható, hogy a gyulladásos állapotokra jellemző biomarkerek (mint például a fehérvérsejt-szám, fibrinogén, D-dimer és C-reaktív protein) magasan korrelálnak a stroke kialakulásával. Az együttjárás nem feltétlenül jelent ok-okozati viszonyt, viszont stroke egyik vezető oka, a kamrai fibrilláció például jellegzetes immunreakció-kaszkádot indít be, ami valószínűsítheti a stroke kialakulását.

A stroke és az azzal együttjáró immunfolyamatok lefolyása
forrás: http://tinyurl.com/cym58y6

Összefoglalva az agy-immunrendszer kapcsolata igen összetett képet mutat, mivel az agyszövet védelme nagyfokú precizitást és alapállapotban nyugvó, de aktiválható, szervezett immunitást igényel. Nem régi eredmény viszont, hogy a periféria eseményei (pl. kamrai fibrilláció által kiváltott immunválasz) befolyásolhatják az agyi kardiovaszkuláris rendszer épségét is, ami jelentősen befolyásolhatja a stroke terápiáját.

Köszönet Környei Zsuzsának az izgalmas gliakurzusokért!