Ангел и убийца. Микрочастица мозга, изменившая медицину

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».

– Эти клетки начинают посылать воспалительные сигналы, которые изначально помогали защищать мозг, но теперь утратили свою функцию, и активируют другие глиальные клетки. Например, астроциты, которые начинают выделять токсины и причинять вред нейронам, – говорит Бет.

В медицинском колледже при Мэрилендском университете профессор неврологии Маргарет Маккарти, в отличие от Бет Стивенс, сосредоточена на изучении микроглии в мозге гораздо более молодых животных. Она обнаружила, что микроглия может быть запрограммирована ранним жизненным опытом, например, влиянием гормонов, инфекции или воспаления. Таким образом, этот опыт воздействует на ее реакции в последующей жизни даже в случае травм, стресса или заражения.

Теперь ученые предполагают, что когда микроглия начинает действовать в мозге[44]

, это может приводить к изменению генов, контролирующих ее поведение в долгосрочной перспективе, и перепрограммировать их на состояние повышенной бдительности, а также делать их чувствительнее к чрезмерным реакциям в будущем.

В режиме перевозбуждения микроглия не прекращает уничтожать нейронные связи после того, как угроза миновала. Клетки продолжают выделять воспалительные вещества и разрушать синапсы даже после исчезновения патогенов или стрессовых факторов. Нейронное воспаление становится самоподдерживающимся, неконтролируемым процессом. Оно может приводить к изменениям мозга даже через годы после его начала. Нечто, повлиявшее на развитие микроглии на раннем жизненном этапе, может проявиться как хроническая тревога, депрессия, расстройство поведения или шизофрения в подростковом возрасте, либо как болезнь Альцгеймера в старости.

По предположению Бет Стивенс, этим фактором может быть лишь незначительный первичный толчок, изменяющий мозг, – инфекция, внешний токсин, травма, физическое или эмоциональное насилие, хронический стресс. Но мозг справляется с ним. «А потом случается еще один удар извне, который создает идеальный шторм, и в результате мы получаем действительно плохой случай».