Снижение когнитивных функции после операции связано с иммунными клетками головного мозга

После хирургического вмешательства пожилые пациенты часто испытывают снижение когнитивных функций, которое может длиться неделями или даже месяцами. В свое время исследователи считали, что снижение когнитивных функции вызвано анестезией, однако все больше фактов свидетельствует, что воспаление в головном мозге после операции является наиболее вероятной тому причиной. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Clinical Investigation.

когнитивные функции, иммунные клетки, операция, микроглия — Фото: New York Academy of Sciences

Актуальность проблемы

Новое исследование, проведенное сотрудниками Калифорнийского университета в Сан-Франциско, предполагает, что воспаление головного мозга и снижение когнитивной способности после операции инициируются иммунными клетками мозга – микроглиями. Пероральный препарат, который временно истощает микроглии перед операцией, влиял на результаты тестов памяти. Это открытие предлагает новый подход к предотвращению данного состояния у людей.

Суниел Коливад (Suneil Koliwad) в течение нескольких лет изучал микроглии на мышах.

«Воздействие на память мышей отражает то, что наблюдалось при послеоперационных когнитивных нарушениях у людей, и мы можем смягчить это с помощью лечения, которое, по нашему мнению, не наносит вреда животному, – сказал Коливад. «Когда мы уменьшали количество микроглий до операции, у мышей намного лучше сохранялась память, чем у мышей, которые не получали препарат. Более того, мы обнаружили более низкие уровни воспалительных молекул в гиппокампе, области мозга, которая играет ключевую роль в памяти”.

Операции у пожилых пациентов становятся все более распространенными, и когнитивные нарушения все чаще признаются как общий побочный эффект. Несколько исследований за последние годы показали, что более 10% пациентов старше 60 лет имеют когнитивные нарушения через три месяца после операции, хотя причины и факторы риска все еще изучаются.

Ранее считалось, что послеоперационная когнитивная дисфункция вызвана глубокой анестезией во время операции. Но все большее число свидетельств связывает это состояние с воспалительной реакцией в головном мозге, которая теперь воспринимается как нормальный ответ на травму ткани, происходящую в любой части тела. Даже операции по замене тазобедренного сустава могут спровоцировать этот ответ. Исследования показали, что когда это воспаление является чрезмерным, как это бывает у пожилых людей, защитный ответ может отрицательно влиять на память.

Основываясь на новых исследованиях, ученые считают, что микроглии мозга инициируют и организуют этот ответ, включая инфильтрацию периферических иммунных клеток и потерю памяти.

Материалы и методы исследования

Ученые изучили, как хирургия воздействовала на память мышей, чьи микроглии были искусственно истощены. Как правило, мыши, обучающиеся обусловленной поведенческой задаче до операции, хуже выполняли их через три дня после операции. Примечательно, что когда исследователи давали 10 мышам лекарственную терапию, чтобы истощить уровни микроглии до 5% от нормы в течение семи дней до операции, животные были полностью защищены от этой формы когнитивного снижения.

Экспериментальный препарат, использованный в исследовании, PLX5622, нацелен на молекулу, называемую колониестимулирующим фактором 1-рецептора (CSF1R), которая необходима микроглии для выживания.

Результаты научной работы

Важно отметить, что истощение микроглии не было связано с уменьшением заживления хирургических ран или с измененными уровнями иммунных клеток и молекул вне мозга, а уровни микроглии возвращались к норме в течение двух дней после прекращения лечения PLX5622.

Авторы другого исследования заявили, что регулярное потребление чая может вдвое снизить риск нарушения когнитивных функций у пожилых людей.