Ангел и убийца. Микрочастица мозга, изменившая медицину - [18]
Исследование оказалось нелегкой задачей. Следующие дни и недели напомнили Бет о начале ее научной карьеры в лаборатории Дуга Филдса. Когда она отрывалась от работы и смотрела на часы, время часто близилось к полуночи.
– Иногда просто не имело смысла уходить домой, – говорит она.
Однако кое-что изменилось с тех пор, как Бет выполняла техническую работу в лаборатории Филдса. Ей больше не приходилось спать на куче одежды под столом для совещаний.
– Дори подарила мне надувной матрас, – со смехом вспоминает она. – Я пристраивала его под рабочим столом, и, когда было уже совсем поздно, просто падала на него.
– Роб помогал мне во всем, где возможно, – продолжает она. – Он понимал важность того, чем мы занимались. Он объяснял Рили, что я иногда не возвращалась домой по вечерам, потому, что мы занимаемся работой, которая должна помочь множеству больных людей.
В 2011 году Бет и Дори отправили статью с описанием своих открытий на экспертное рецензирование и публикацию. Бет недавно родила свою вторую дочь Зои, и теперь у нее было двое маленьких детей. А Дори вышла замуж.
Это оказался переломный год. В 2012 году их фундаментальную статью опубликовали в журнале «Нейрон». Это было первое научное исследование, где предлагались доказательства[39], что комплементы помечали синапсы сигналом «съешь меня», а микроглиальные клетки «выпалывали» и поглощали их. Они безоговорочно доказали, что микроглия может поглощать и преобразовывать здоровые синапсы.
Не удивительно, что научный мир взорвался от такой новости. Впоследствии их статью называли самой значительной в этом журнале за 2012 год.
Тем временем исследователи из европейской лаборатории молекулярной биологии в Италии[40] показали, что микроглия может проявлять особую активность в гиппокампе, имеющем важнейшее значение для памяти и настроения. Обволакивая и удаляя здоровые синапсы в нем, микроглия приводила к утрате нейронных связей в той части мозга, которая, по общему убеждению, тесно связана с депрессией, тревожными расстройствами, аутизмом, обсессивно-компульсивным расстройством и болезнью Альцгеймера. Как показывала позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), при этих заболеваниях наблюдалась заметная дистрофия гиппокампа.
Эти открытия разрешили тайну многих десятилетий. При многих психоневрологических и нейродегенеративных заболеваниях головного мозга здоровые синапсы исчезали; нейроны массово погибали. Но никто не мог понять почему.
Внезапно общая картина стала совершенно ясной.
Микроглия старалась защищать мозг и сдледить за его здоровьем, как это делают белые кровяные клетки в организме. Однако когда микроглиальные клетки замечали какую-то неполадку, – избыток стрессовых гормонов, проникнувший вирус, токсины, аллергены или патогены, они часто проявляли чрезмерную активность и устраняли все синапсы, находившиеся рядом с поврежденным участком.
Это понимание изменило все.
В 2015 году Бет Стивен получила «грант для гениев» от фонда Макартуров за открытие роли микроглиальных клеток в сокращении синапсов на этапе раннего развития и при расстройствах мозговой функции.
Одна многоликая клетка
До сих пор мы были сосредоточены в основном на «темной стороне» микроглии.
Однако у этих крошечных клеток есть и светлая. Когда мозг находится в состоянии гомеостаза (иными словами, когда микроглия не имеет оснований для излишней агрессивности), эти клетки ведут себя совершенно иным, позитивным, образом. В здоровом мозге микроглия вырабатывает питательные вещества для стимуляции роста нейронов и образования новых синапсов там, где это необходимо. Они даже синтезируют нейропротекторы для «ремонта» неисправных нейронов[41].
В сущности, микроглия непосредственно помогает нейронам расти и образовывать новые соединения[42] с другими, укрепляя их связность и общую архитектуру мозга.
Микроглия, вместе с другими видами глиальных клеток, поддерживает выработку миелина, защищающего нейронные соединения и ускоряющего прохождение биоэлектрических сигналов через синапсы. Одной из самых активных областей, где она выполняет такую ремонтно-восстановительную работу, является гиппокамп.
– У микроглиальных клеток есть множество полезных функций, если они правильно сбалансированы, – подчеркивает Бет. – Когда они находятся в состоянии гомеостаза, то испускают сигналы, способствующие образованию полезных белков и химических соединений, защищающих мозг. Они действительно стараются остановить процесс потери синапсов.
Но в тот момент, когда микроглиальные клетки воспринимают крошечные или значительные перемены к худшему, они перестают вырабатывать полезные и защитные соединения и начинают выделять нейровоспалительные вещества, которые причиняют вред мозгу. Помимо разрушения синапсов, это может привести к другому опасному результату: к блуждающему воспалению.
– Если что-то резко изменяется, микроглия может перейти в провоспалительное состояние и начать вырабатывать массу цитокинов[43], что делает ее главной причиной воспалительных процессов в мозге, – объясняет Бет.
К примеру, при травматическом повреждении мозга микроглия «сходит с ума».
