Відомо, що алкоголь має серйозні наслідки для роботи мозку, і дослідження показують, що навіть низькі рівні цього препарату можуть завдати шкоди вашому мозку.

Але як алкоголь насправді викликає пошкодження мозку на клітинному рівні?

У несподіваному відкритті, опублікованому в Immunity, вчені виявили, що алкоголь не лише взаємодіє з нейронами.

Нові дані показують, що препарат також впливає на імунні клітини в мозку, звані мікроглією, активуючи їх для руйнування екстрацелюлярної матриці, яка структурно підтримує клітини мозку.

"Протягом багатьох років вплив алкоголю на мозок переважно розглядали через призму нейронів, і на це є вагомі причини: алкоголь безпосередньо впливає на нейронні рецептори", - говорить нейробіолог і старший автор дослідження Дімітріос Давалос з Клівлендської клініки.

"Слідкуючи за мікроглією в реальному часі, ми змогли побачити, що вони не просто реагують на пошкодження. Вони сприяють негативним змінам, які алкоголь викликає в мозку".

Мікроглія – це спеціалізовані імунні клітини, які постійно контролюють і підтримують мозок, виявляючи загрози, очищаючи мертві клітини та пошкоджені тканини, а також обрізаючи нейронні зв'язки.

Щоб дослідити, як активність мікроглії змінюється під впливом алкоголю, дослідники вивчили модель мишей, що споживають велику кількість алкоголю, щоб імітувати ефекти запойного вживання та інтенсивного вживання.

У експериментах мишам давали пероральну дозу етанолу або повторювані дози протягом кількох днів, і дослідники спостерігали за впливом препарату на мікроглію та нейрони в живих тваринах, використовуючи двопроменеву мікроскопію та інші методи візуалізації.

Дослідники виявили, що мікроглія зазнала значних змін у формі та активності приблизно через годину після введення алкоголю, до досягнення піку седативного ефекту препарату.

Гілки, що виходять з їхніх тіл, зменшилися в кількості та довжині, а їхня територія спостереження зменшилася, причому ефекти ставали більш вираженими після повторних впливів алкоголю.

Дослідники також спостерігали, як мікроглія пошкоджує екстрацелюлярну матрицю, мережу структурних молекул, що підтримують клітини мозку та допомагають забезпечити стабільну комунікацію між нейронами.

У мишей, яким давали алкоголь, мікроглія почала поглинати та перетравлювати компоненти матриці, руйнуючи її та послаблюючи структуру.

Це, як вважають дослідники, призводить до втрати синаптичних зв'язків, що сприяє дисфункції нейронів і, можливо, деяким седативним ефектам алкоголю.

Однак у окремому експерименті з використанням генетично модифікованих мишей дослідники відключили білок у мікроглії, званий MyD88, який відіграє важливу роль в активації імунних відповідей.

У тварин, у яких був заглушений ген MyD88, вплив алкоголю призвів до значно меншого пошкодження нейронів, зменшення змін у формі та активності мікроглії та менш вираженої седатації.

У окремих тестах з цими захищеними генетично модифікованими мишами дослідники розклали екстрацелюлярну матрицю тварин за допомогою ферменту, і це призвело до повернення втрати синапсів, моторних порушень і седатації, коли тварини отримували алкоголь.

На думку дослідників, це показує, що порушення екстрацелюлярної матриці є ключовим, причинним процесом, який безпосередньо викликає деякі з руйнівних ефектів алкоголю на мозок.

Хоча основні результати були показані лише в експериментах на мишах, окремий аналіз тканини мозку людини, отриманої від шести померлих людей з розладом вживання алкоголю, показав ознаки порушення екстрацелюлярної матриці в порівнянні з контролем, що свідчить про те, що подібний вид пошкодження мозку, викликаний мікроглією, може відбуватися у людей, які зловживають алкоголем.

Це може зробити MyD88 сильним терапевтичним об'єктом для майбутніх досліджень, і, можливо, не лише в контексті впливу алкоголю.

"Ми виявили специфічний нейроімунний шлях, який активує алкоголь, але можливо, що інші препарати також можуть активувати цей шлях", - говорить Давалос.

"Моя лабораторія досліджує, як ми можемо націлити мікроглію або захистити екстрацелюлярну матрицю мозку, щоб запобігти або обмежити пошкодження мозку, викликані вживанням речовин і, можливо, навіть іншими неврологічними захворюваннями".

Результати дослідження опубліковані в Immunity.

Цікавий факт

Дослідження показали, що мікроглія може відігравати важливу роль не лише в пошкодженні мозку, але й у його відновленні, що відкриває нові можливості для лікування неврологічних захворювань.