31.1.2023
Lukuaika 4 min
Mikrogliasolut ovat aivojen pelastuslaitos, joka rientää siivoamaan kolaripaikalle – mutta ikääntyvällä ne voivat aiheuttaa lisää kolareja
Mikrogliasolut ovat osa keskushermoston immuunipuolustusta, mutta tutkimus osoittaa niiden olevan myös keskeinen tekijä aivorappeumasairauksissa.
Molekulaarisen neurobiologian professori Tarja Malm tutkii aivojen mikrogliasolujen merkitystä Alzheimerin taudin kehityksessä. Hän onkin oiva henkilö selvittämään, mitä nämä monelle maallikolle tuntemattomat solut ovat.
”Mikrogliat ovat aivojen puolustusjärjestelmäsoluja, ja niillä on tärkeä rooli hermosolujen toiminnassa ja kehittymisessä. Aiemmin ajateltiin, että aina kun ne näkevät vaurion, ne lähtevät korjaamaan sitä, mutta nyt tiedämme, että kyse on pidemmistä prosesseista. Mikrogliat haistelevat koko ajan, mitä ympärillä tapahtuu ja tutkivat, miten hermosolut signaloivat. Se, miten ne lähtevät toimimaan, riippuu siitä, millaisia merkkejä ne saavat hermosoluilta”, Malm kuvaa.
Neurologian dosentti Filip Scheperjans kuvaakin mikrogliasoluja aivojen pelastuslaitokseksi. Jos aivoihin tulee vamma – olipa se aivoinfarkti tai kuoleva Parkinson-solu – hermosoluista alkaa erittyä aineita, joihin mikroglia reagoi ja mikrogliasolut pyrkivät siivoamaan vauriot pois kolaripaikalta. Samalla solut erittävät molekyyleja, jotka auttavat hermosoluja toipumaan riippuen mikrogliasolujen toimintatavasta.
”Hermostorappeumasairauksissa riskitekijä on ikä. Tällöin mikroglian toiminta muuttuu ja voi jäädä tulehdusta lisäävän aktivaation tilaan ja aiheuttaa entistä enemmän haittaa hermosoluille, jolloin vapautuu lisää vaarasignaaleja. Syntyy noidankehä, ja ”pelastuslaitos” päätyy aiheuttamaan kolaripaikalla vain lisää vahinkoa edesauttaen hermostorappeuman syntymistä”, Scheperjans selvittää.
Tämä tarkoittaa sitä, että esimerkiksi Alzheimerin taudissa, jossa aivoihin kertyy muun muassa beeta-amyloidiproteiinia, mikrogliasolun normaali toiminta muuttuu vahingolliseksi, eikä aivosolu voi toimia enää tarkoituksenmukaisella tavalla.
Voimmeko itse vaikuttaa?
Liittyvätkö mikrogliasolujen toiminnan häiriöt sitten perimään vai voiko niiden toimintaan vaikuttaa elintavoilla?
Tarja Malmin mukaan geneettiset tutkimukset ovat osoittaneet, että riskigeenit usein häiritsevät normaalia mikrogliasolujen toimintaa ja siten edistävät riskiä sairastua Alzheimerin tautiin.
Toisaalta aina kun saamme virustartunnan – vaikka koronaviruksen – tai altistumme ilmansaasteille tai muille ympäristötekijöille, myös näillä on läheinen yhteys aivotoimintaamme.
Malmin oma tutkimusryhmä tutkii ilmansaasteiden vaikutusta mikrogliasoluihin. Erityisesti hyvin pienet hiukkaset voivat päästä aivoihin asti ja aktivoida siellä mikrogliasoluja ja aiheuttaa toimintahäiriöitä.
”Aivoissamme on äärimmäisen herkkiä soluja, jotka kykenevät muuttamaan toimintaansa – eivätkä aina hyvään suuntaan. Tämä on kontekstisidonnaista ja pyrimmekin selvittämään, mitkä tekijät vaikeuttavat mikrogliasolujen toimintaa ja miten ne sen tekevät. Jos ymmärrämme tämän, pystymme myös muuttamaan solujen toimintaa niin, että ne ennemmin tukevat hermosolujen toimintaa kuin tuhoavat niitä”, Malm tiivistää.
Mikrogliasolut eivät ole pysyneet evoluution mukana
Neuroimmunologian professori Pentti Tienari tuo keskusteluun mukaan evolutiivisen näkökulman, joka valottaa sitä, miksi mikroglian epätarkoituksenmukainen aktivoituminen on yksi keskeinen tekijä kaikissa ikään liittyvissä aivosairauksissa.
Satoja vuosia sitten ihmiset elivät keskimäärin 30–40-vuotiaiksi. Ihmisten elinikä on tästä tuplaantunut, mutta mikrogliat eivät ole pysyneet kehityksen mukana. Evoluutio ei pysty säätämään mikrogliasolujen aktivaatiota nykyiseen elinkaareemme, vaan ne on edelleen ohjelmoitu toimimaan samanlaisessa maailmassa kuin esi-isämme.
”Sama evolutiivinen ilmiö on se, että verisuonten tukokset aiheuttavat länsimaissa enemmän sairauksia kuin verisuonten vuodot. Hyytymisjärjestelmä on virittäytynyt ikään kuin kiipeiltäisiin edelleenkin puissa ja elettäisiin keräilytaloudessa – tällöin hyytymisjärjestelmä aiheuttaa haittoja iän myötä”, Tienari selvittää.
Mikrogliat ja suolisto
Filip Scheperjans tutkii suoliston mikrobiston roolia Parkinsonin taudissa. Hän kertoo, että Parkinsonin taudilla on useita syntymekanismeja. Noin 30 % sairastumisriskistä selittyy geneettisillä ja 70 % ympäristöllä ja tuntemattomilla tekijöillä. On todennäköistä, että osalla sairastuneista tauti saa alkunsa aivoissa, osalla suolistossa. Jälkimmäisessä tapauksessa oletus on, että suoliston mikrobistolla on merkitystä sairauden syntyyn.
”Erilaiset Parkinsonin taudin syntymekanismit tekevät haastavaksi hoitojen löytämisen. Meidän pitää ymmärtää paremmin syntymekanismeja yksilötasolla”, Scheperjans sanoo.
Scheperjansin mukaan mielenkiintoista on myös yhteys suoliston mikrobiston ja mikroglian välillä. Mikroglialla on merkitystä ihmiselle jo hyvin varhain, sikiövaiheessa, jolloin suoliston mikrobisto säätelee, mitä geenejä mikrogliasoluissa on aktiivisena. Hiirikokeissa on osoitettu, että jos hiirellä ei ole suolistobakteereita, mikrogliasolut jäävät epäkypsiksi ja toiminnaltaan vajaiksi. Jos suoliston mikrobisto on läsnä, myös geenien aktivaatio kypsyy normaaliksi.
Parkinsonin tautia koskevissa tutkimuksissa on saatu selville, että lyhytketjuiset rasvahapot, joita bakteerit tuottavat pilkkomalla ravintokuitua, voivat tukea mikrogliasolujen positiivista toimintaa. Lyhytketjuisten rasvahappojen puuttuminen saattaa siis edesauttaa tulehduksen kehittymistä.
Artikkeli perustuu neurobiologian professori Tarja Malmin esitykseen 11.10.2022 sekä haastatteluun 17.10.2022, neurologian erikoislääkäri, dosentti Filip Scheperjansin esitykseen 11.10.2022 ja haastatteluun 18.10.2022 sekä neuroimmunologian professori Pentti Tienarin haastatteluun 14.10.2022.
Biogen-198282 | 01/2023
