Cum Provoacă Inflamația Cerebrală Veziculele Extracelulare Nocive

Într-o lucrare publicată în revista Aging Cell, cercetătorii au descris modul în care celulele mai vechi transmit ARN-ul elementului nuclear interspersat lung-1 (LINE-1) altor celule prin intermediul veziculelor extracelulare (VE), stimulând astfel inflamația.

Deși veziculele extracelulare sunt adesea menționate în context terapeutic, datorită capacității lor de a transmite semnale benefice, ele sunt, de asemenea, un mijloc natural de comunicare între celule. Conținutul acestor VE poate include aproape orice tip de informație moleculară, nu toate fiind benefice.

Interesant este că VE pot traversa bariera hemato-encefalică (BBB), stratul protector dintre vasele de sânge ale creierului și celulele acestuia. Studii anterioare au indicat că acest fapt poate provoca inflamație și chiar boala Parkinson. Totuși, compoziția precisă a acestor VE nocive și originea lor rămân întrebări la care cercetările anterioare nu au oferit răspunsuri exhaustive.

Cercetările actuale s-au concentrat pe LINE-1, o serie de elemente genetice mobile care reprezintă o șesime din genomul uman și ale căror activări au fost asociate cu mutații și îmbătrânire. S-a descoperit că ARN-ul LINE-1 poate fi transcris invers în ADN, iar studii anterioare au arătat că acest ARN poate fi transmis prin VE. Prin urmare, cercetătorii au dorit să determine efectele acestor VE asupra inflamației microgliale și îmbătrânirii creierului.

Inițial, cercetătorii au purificat și cuantificat VE derivate de la 185 de persoane cu vârste între 20 și 95 de ani. Așa cum era de așteptat, VE care conțineau elemente LINE-1 identificabile cu ușurință erau mult mai reduse la persoanele mai tinere; persoanele de 20-45 de ani aveau aproximativ o treime din elementele LINE-1 ale celor de 46-65 de ani, care la rândul lor aveau aproximativ un sfert din elementele LINE-1 ale persoanelor peste 65 de ani. S-a observat o corelație semnificativă între elementele LINE-1 din VE și markerii îmbătrânirii cerebrale, inclusiv beta-amiloidul, chiar și după ajustări pentru vârstă și alți factori confuzioni, cum ar fi bolile de inimă și diabetul.

Pentru a descoperi sursa acestor VE nocive, cercetătorii au studiat șoareci de 3 luni și de 21 de luni. Animalele mai în vârstă prezentau mult mai multe VE provenite din creier și inimă, dar nu s-a observat o reglare semnificativă în rinichi și ficat. În animalele mai în vârstă, elementele LINE-1 erau semnificativ mai exprimate în creier și plămâni, dar nu și în alte țesuturi.

Ulterior, cercetătorii au confirmat că aceste VE mai vechi sunt nocive administrându-le unor șoareci de 10 luni. Comparativ cu un grup de control, șoarecii care au primit aceste VE au suferit o deteriorare cognitivă semnificativă, incluzând comportamente depresive, lipsa interesului pentru obiecte noi și rezultate mai slabe la testul labirintului Y. Cu toate acestea, dacă șoarecii erau injectați cu VE derivate de la animale mai în vârstă care fuseseră tratate anterior cu un inhibitor LINE-1, efectele nocive erau considerabil atenuate.

Aceste descoperiri au fost reconfirmate într-un examen al creierelor șoarecilor. VE mai vechi fără LINE-1 aveau efecte nocive foarte limitate care nu atingeau întotdeauna nivelul de semnificație statistică, dar VE cu LINE-1 au crescut semnificativ inflamația și deteriorarea cognitivă.