Νέο μηχανισμό μέσω του οποίου η κατάχρηση αλκοόλ μπορεί να προκαλέσει δυσλειτουργία και βλάβες στον εγκέφαλο εντόπισε ερευνητική ομάδα της Cleveland Clinic με επικεφαλής Έλληνα, εστιάζοντας σε κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που ονομάζονται μικρογλοία. Η μελέτη ανέδειξε, παράλληλα, έναν πιθανό νέο στόχο για την ανάπτυξη θεραπειών που θα μπορούσαν να προστατεύσουν τον εγκέφαλο από τις επιπτώσεις του αλκοόλ.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι, υπό την επίδραση του αλκοόλ, τα μικρογλοιακά κύτταρα διασπούν την εξωκυττάρια ουσία (ECM), ένα είδος υποστηρικτικού πλέγματος που περιβάλλει τους νευρώνες. Η δομή αυτή συγκρατεί τα εγκεφαλικά κύτταρα και συμβάλλει στην ομαλή λειτουργία τους. Όταν διαταράσσεται, η επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων γίνεται λιγότερο αποτελεσματική. Σε σοβαρές περιπτώσεις, η βλάβη μπορεί να επηρεάσει την κίνηση, τη σκέψη και το επίπεδο εγρήγορσης.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Immunity και προσφέρει νέα θεμελιώδη γνώση για τους μηχανισμούς της εγκεφαλικής βλάβης που σχετίζεται με το αλκοόλ. Όπως αναφέρει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, δρ Δημήτριος Δάβαλος, τα ευρήματα έχουν ήδη οδηγήσει την ομάδα στην αναζήτηση τρόπων πρόληψης αυτών των βλαβών.

Παρακολούθηση των μικρογλοιακών κυττάρων κατά την έκθεση στο αλκοόλ

Τα μικρογλοιακά κύτταρα αποτελούν τα μόνιμα ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου. Παρακολουθούν συνεχώς το περιβάλλον τους και αντιδρούν σε βλάβες ή ανωμαλίες, απομακρύνοντας υπολείμματα και ανεπιθύμητο υλικό. Παράλληλα, συμμετέχουν στη διαμόρφωση των νευρωνικών συνδέσεων κατά τη φυσιολογική ανάπτυξη του εγκεφάλου.

Κάθε μικρογλοιακό κύτταρο διαθέτει πολυάριθμες διακλαδώσεις, με τις οποίες επιτηρεί την περιοχή γύρω του. Η ερευνητική ομάδα του δρος Ντάβαλος χρησιμοποίησε προηγμένες τεχνικές απεικόνισης, ώστε να παρακολουθήσει τα ίδια κύτταρα πριν και μετά από επαναλαμβανόμενη έκθεση στο αλκοόλ. Από την ανάλυση προέκυψαν αρκετά σημαντικά ευρήματα:

• Μέσα σε μία ώρα από την έντονη κατανάλωση αλκοόλ, οι διακλαδώσεις των μικρογλοιακών κυττάρων άρχισαν να συρρικνώνονται, περιορίζοντας την περιοχή που επιτηρούν. Η αλλαγή αυτή εμφανίστηκε ακόμη και πριν εκδηλωθεί η καταστολή. Τα κύτταρα άρχισαν, αντίθετα, να απομακρύνουν την εξωκυττάρια ουσία που στηρίζει τα εγκεφαλικά κύτταρα.

• Καθώς διασπάται η εξωκυττάρια ουσία, μειώνεται η δραστηριότητα των νευρώνων, προκαλώντας καταστολή του εγκεφάλου. Σε αυτήν οφείλονται συμπτώματα όπως η υπνηλία, ο μειωμένος συντονισμός των κινήσεων και η απώλεια συνείδησης που μπορεί να συνοδεύουν την υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ.

• Ακόμη και ένα επεισόδιο υπερβολικής κατανάλωσης αλκοόλ προκάλεσε βλάβες στην εξωκυττάρια ουσία και απώλεια νευρωνικών συνδέσεων. Η επαναλαμβανόμενη κατάχρηση συνδέθηκε, επιπλέον, με απώλεια νευρώνων στον μετωπιαίο φλοιό, μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι κρίσιμη για τον έλεγχο των παρορμήσεων και τη λήψη αποφάσεων.

Η έρευνα αξιοποίησε την πολυετή εμπειρία του Northern Ohio Alcohol Center. Παράλληλα, το Ινστιτούτο Παθολογίας και Εργαστηριακής Ιατρικής της Cleveland Clinic παρείχε δείγματα μετωπιαίου φλοιού από ανθρώπους με διαταραχή χρήσης αλκοόλ. Στα δείγματα αυτά, οι ερευνητές εντόπισαν την ίδια διαταραχή της εξωκυττάριας ουσίας, προσφέροντας την πρώτη άμεση ένδειξη ότι η συγκεκριμένη δομή διασπάται και στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Η αναστολή ενός ανοσολογικού σήματος προστατεύει τους νευρώνες

Σύμφωνα με τον δρα Δάβαλο, τα ευρήματα θα μπορούσαν να συμβάλουν στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για την πρόληψη των εγκεφαλικών βλαβών που σχετίζονται με το αλκοόλ, με στόχο το ανοσοποιητικό σύστημα του εγκεφάλου αντί για τους ίδιους τους νευρώνες.

Όπως εξηγεί, οι επιδράσεις του αλκοόλ στον εγκέφαλο εξετάζονταν επί χρόνια κυρίως μέσα από την άμεση δράση του στους υποδοχείς των νευρώνων. Η παρακολούθηση, όμως, των μικρογλοιακών κυττάρων σε πραγματικό χρόνο αποκάλυψε ότι δεν αντιδρούν απλώς στις βλάβες, αλλά συμμετέχουν ενεργά στην πρόκλησή τους. Επομένως, θα μπορούσαν να αποτελέσουν στόχο θεραπευτικών παρεμβάσεων.

Οι ερευνητές εντόπισαν ως πιθανό στόχο την πρωτεΐνη MyD88, η οποία ενεργοποιεί τα μικρογλοιακά κύτταρα όταν οι αισθητήρες τους ανιχνεύουν τραυματισμό ιστών ή άλλα σήματα κινδύνου, όπως εκείνα που προκαλεί το αλκοόλ.

Όταν οι επιστήμονες απενεργοποίησαν το γονίδιο MyD88 στα μικρογλοιακά κύτταρα πριν από την έκθεση στο αλκοόλ, εμπόδισαν την αντίδρασή τους και προστάτευσαν τον εγκέφαλο από βλάβες στην εξωκυττάρια ουσία και στους νευρώνες. Παράλληλα, μειώθηκαν η καταστολή και οι σχετικές λειτουργικές διαταραχές, ακόμη και όταν τα επίπεδα αλκοόλ στο αίμα ήταν εξίσου υψηλά.

Ένας μηχανισμός με πιθανές εφαρμογές πέρα από το αλκοόλ

Η σημασία των ευρημάτων ενδέχεται να επεκτείνεται και σε άλλες ουσίες, σύμφωνα με τον δρα Δάβαλο. Η ερευνητική ομάδα διερευνά κατά πόσο και άλλες ουσίες μπορούν να ενεργοποιήσουν την ίδια νευροανοσολογική οδό.

Παράλληλα, οι επιστήμονες εξετάζουν τρόπους παρέμβασης στη λειτουργία των μικρογλοιακών κυττάρων ή προστασίας της εξωκυττάριας ουσίας, με στόχο την πρόληψη ή τον περιορισμό της εγκεφαλικής βλάβης που σχετίζεται με τη χρήση ουσιών. Η προσέγγιση αυτή ενδέχεται να έχει εφαρμογές και σε άλλες νευρολογικές παθήσεις.

Προς το παρόν, τα ευρήματα προσδιορίζουν έναν πιθανό θεραπευτικό στόχο και όχι μια διαθέσιμη θεραπεία για τις βλάβες που προκαλεί το αλκοόλ. Χρειάζεται περαιτέρω έρευνα για να διαπιστωθεί αν η συγκεκριμένη προσέγγιση μπορεί να αξιοποιηθεί με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα στους ανθρώπους.