Cercetătorii analizează modul în care celulele sanguine pătrund în creier pe măsură ce îmbătrânim
Sistemul imunitar al creierului a fost considerat mult timp ca fiind independent de restul corpului, având propriile celule imune specializate și o barieră hematoencefalică care limitează ce poate pătrunde în creier.
Cercetătorii de la Stanford au descoperit că îmbătrânirea aduce cu sine un aflux semnificativ de celule imune în creier, o descoperire care nu doar că răstoarnă concepțiile actuale, dar ar putea deschide și noi căi pentru tratarea bolilor neurologice. Rezultatele echipei, susținute parțial de Knight Initiative for Brain Resilience de la Wu Tsai Neurosciences Institute, au fost publicate pe 30 iulie 2026 în revista Nature.
„De obicei, considerăm creierul un sistem închis”, a declarat Julia Belk, cercetător postdoctoral în patologie la Stanford Medicine și primul autor al studiului. „Ceea ce am descoperit este că, de fapt, o mulțime de celule imune intră în creierul uman pe parcursul îmbătrânirii.”
Interesul lui Belk pentru creier a început în perioada studiilor de masterat în Departamentul de Informatică la Stanford Humanities and Sciences. Atunci, a fost și stagiar în programul de formare predoctoral Chemistry/Biology Interface Predoctoral Training Program, pe care l-a descris ca fiind esențial în dezvoltarea unei abordări care îmbină știința de bază, informatica și medicina.
Acel program a fost piatra de temelie pentru colaborarea cu Siddhartha Jaiswal, autor senior al studiului și profesor asociat de patologie la Stanford Medicine. După analiza datelor genetice ale mii de oameni, unii urmăriți pe parcursul a câteva decenii, echipa a demonstrat că persoanele cu cloni specifici de celule imune provenind din celule stem sanguine mutate erau mult mai puțin susceptibile de a dezvolta Alzheimer, ceea ce sugerează că aceste celule ar putea interacționa cu creierul.
Echipa a continuat să arate că unele dintre aceste celule mutate puteau pătrunde în creier. Deși mutațiile implicate, cunoscute sub numele de hematopoieza clonală de potențial nedeterminat, afectează doar o minoritate de oameni, descoperirea i-a determinat pe cercetători să se întrebe dacă acest aflux de celule imune ar avea loc în populația mai largă de vârstnici.
Spre deosebire de cele mai multe celule imune, care sunt în mod constant reînnoite de celule stem sanguine din măduva osoasă, celulele imune din creier erau presupuse a se reînnoi pe parcursul vieții fără contribuții din afara creierului. „Primul nostru studiu a arătat că acest lucru nu este întotdeauna cazul”, a spus Jaiswal.
Această idee contrazicea credința multora că celulele imune specializate ale creierului, numite microglia, sunt prezente în creier încă de la naștere și că alte celule imune nu migrează. Acum, Belk și colegii săi s-au întrebat dacă o astfel de migrație nu era doar posibilă, ci poate chiar o apariție comună în îmbătrânire.
Conceptul că celulele imune din sânge ar putea avea legătură cu Alzheimer era neobișnuit și controversat, așa că în 2022 Jaiswal și colegii săi au solicitat sprijin de la Knight Initiative for Brain Resilience, care susține cercetarea menită să reformeze studiul rezilienței creierului și al bolilor neurodegenerative.
Cu sprijin parțial din partea acestui premiu de inovație Knight Initiative, Belk, Jaiswal și coautorul senior Howard Chang, profesor de cercetare în domeniul cancerului și profesor de genetică la Stanford Medicine, au început să investigheze de ce celulele imune periferice cresc reziliența la Alzheimer, dar mai întâi trebuiau să stabilească dacă microglia primesc într-adevăr întăriri din celulele imune din sânge.
Pentru a răspunde la această întrebare, au folosit probe de creier uman. Au colaborat cu probe de la Stanford Rapid Autopsy Center, condus de coautorul Jody Hooper, profesor de patologie la Stanford Medicine, și cu Proiectul de Secvențiere a Bolii Alzheimer de la Universitatea din Washington, care colectează atât probe de sânge, cât și de țesut cerebral post-mortem de la persoane cu și fără Alzheimer, oferind cercetătorilor o oportunitate rară de a compara direct probele de sânge cu țesutul cerebral post-mortem.
Cu toate acestea, echipa avea nevoie de o metodă pentru a determina de unde provin celulele imune din creier. Deoarece celulele imune se divid constant, acest lucru implică urmărirea liniei celulelor pentru a învăța dacă strămoșii lor proveneau din populația originală de microglia, prezente în creier încă de la naștere, sau din celule stem sanguine din măduva osoasă mai târziu în viață.
Perspectiva cheie a echipei a fost să studieze ADN-ul din celulele imune din ambele probe de sânge și de creier și să folosească mutațiile comune pentru a urmări originile lor, similar cu un serviciu de testare a ancestrii pentru consumatori. Mutațiile se acumulează aleator în celulele stem sanguine pe măsură ce îmbătrânim, iar progeniturile celulelor imune ale acestor celule stem moștenesc aceste mutații. Aceasta înseamnă că două populații de celule imune cu aceleași mutații au aproape cu certitudine un origin comun, a explicat Belk. „Dacă vedem aceleași mutații în sânge și în microglia creierului, atunci putem fi foarte siguri că celulele imune din creier sunt descendente ale acelor celule imune din sânge”, a spus aceasta.
Consolidând această idee și bazându-se pe instrumentele din studiul lor din 2023, Belk și colegii au comparat celulele imune din probele de sânge și de creier și au arătat că exista o corespondență: celulele imune au migrat într-adevăr din corp în creier încă din mijlocul vârstei adulte. Studii suplimentare au arătat că aceste celule imune periferice s-au transformat în microglia specializate în creier. Asta nu pare să se întâmple în alte specii, cum ar fi șoarecii sau primatele nonumane.
Pe lângă faptul că răstoarnă așteptările anterioare, descoperirea ar putea deschide o nouă direcție pentru dezvoltarea imunoterapiilor axate pe creier, a spus Belk. „Acum că știm că aceste celule imune pot pătrunde în creier, putem gândi la tot felul de strategii noi de inginerie pentru a face ca aceste celule imune periferice să facă lucruri utile.”
De exemplu, cercetătorii ar putea imagina ingineria celulelor imune care pot distruge agregatele de amiloid și tau asociate cu bolile neurodegenerative, apoi să le administreze oamenilor ca măsură preventivă înainte ca aceste agregate să înceapă să se acumuleze.
Deoarece multe dintre microglia din oamenii în vârstă par a fi derivate din celule stem sanguine, descoperirea deschide și o nouă linie de investigație asupra modului în care factorii care influențează celulele sanguine sau măduva osoasă ar putea afecta creierul. „Descoperirile noastre sugerează că istoria de viață a celulelor stem sanguine ar putea influența riscul de boli cerebrale prin modificarea microgliei”, a spus Jaiswal.
În plus, Belk a
