опыты показали разрушение внеклеточного матрикса

Алкоголь вредит не только нейронам напрямую: он заставляет иммунные клетки мозга (микроглию) разрушать структуру, на которой держатся связи между нейронами. Это показали исследователи из Кливлендской клиники (США) в опытах на мышах. Работа опубликована в журнале Immunity.

В опытах на мышах алкоголь запускал в микроглии, иммунных клетках мозга, разрушение внеклеточного матрикса, который поддерживает нейроны. Рассказываем, как за этим следили в реальном времени, какой белок включает процесс и что нашли в мозге людей с алкогольной зависимостью.

Ученые смоделировали у мышей эпизодическое запойное и высокоинтенсивное употребление алкоголя: животные получали этанол внутрь однократно либо несколько дней подряд. За клетками наблюдали с помощью двухфотонной микроскопии. Примерно через час после дозы, еще до пика седативного эффекта, микроглия менялась: ее отростки становились короче, их число уменьшалось, а участок, который клетка «обшаривает», сужался.

При повторных дозах эффект усиливался. Одновременно микроглия поглощала и переваривала компоненты внеклеточного матрикса — сети, которая поддерживает нейроны и помогает им обмениваться сигналами. Структура слабела, синаптические связи исчезали, нейроны хуже работали.

Ключевую роль сыграл белок MyD88, который запускает иммунный ответ в микроглии. У генетически модифицированных мышей с отключенным геном MyD88 алкоголь повреждал нейроны заметно слабее, форма микроглии менялась меньше, а седативный эффект был менее выраженным. Когда матрикс у таких защищенных животных разрушили ферментами, потеря синапсов, нарушения движения и седация вернулись. Это указывает, что распад матрикса напрямую отвечает как минимум за часть вреда от алкоголя.

Анализ мозговой ткани шести умерших людей с алкогольной зависимостью выявил признаки нарушения внеклеточного матрикса по сравнению с контролем. Это намекает, что у человека работает похожий механизм, хотя основные выводы сделаны на мышах, а человеческая выборка очень мала.

По словам старшего автора работы, нейробиолога Димитроса Давалоса, наблюдение за микроглией в реальном времени показало, что клетки не просто реагируют на повреждение, а сами запускают вредные изменения, которые алкоголь вызывает в мозге. Он также предположил, что этот путь могут включать и другие вещества, поэтому MyD88 и защита матрикса — возможные мишени для терапии зависимостей и, вероятно, других заболеваний мозга.