Выявлена ​​связь между высоким артериальным давлением и снижением когнитивных функций

Реакция клеток иммунной системы в защите головного мозга может способствовать снижению когнитивных функций у людей с хроническим высоким артериальным давлением. Новое исследование дает представление о новых способах противодействия влиянию высокого артериального давления на когнитивные функции.

Гипертонией страдают более миллиарда человек во всем мире, и это исследование показало, что аномальная активация иммунных клеток в мозге приводит к когнитивным нарушениям. Полученные данные подчеркивают важность понимания связи между передачей иммунных сигналов, артериальным давлением и когнитивными функциями.

Исследование, проведенное при поддержке Национального института здравоохранения (National Institutes of Health), заявляет, что реакция клеток иммунной системы может способствовать ухудшению когнитивных функций, которое может наблюдаться у человека с хроническим высоким арериальным давлением.

Это открытие, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, может пролить свет на новые способы противодействия влиянию высокого артериального давления на когнитивные функции.

«Очень важно понять роль передачи иммунных сигналов в снижении когнитивных функций», — комментирует Родерик Корриво (Roderick Corriveau). «Эти результаты дают представление о том, как передача сигналов иммунной системы может способствовать появлению симптомов снижения когнитивных функций, которые в конечном итоге приводят к диагнозу деменции».

Гипертония поражает более 1 миллиарда человек во всем мире и может привести к снижению когнитивных функций, в том числе при развитии инсульта, а также даже тогда, когда у человека с высоким артериальным давлением нет инсульта. Однако попытки контролировать когнитивные потери у людей, не перенесших инсульт, с помощью лечения, снижающего артериальное давление, дали неоднозначные результаты.

Результаты данного исследования на мышах показывают, что иммунные клетки вокруг и внутри мозга аномально активируются в условиях, имитирующих распространенную форму гипертонии, и эта активация приводит к нарушению функции мозга.

Используя модель высокого артериального давления на мышах, исследователи под руководством Константино Ядеколы (Costantino Iadecola), директора и председателя Института исследований мозга и разума им. Фейла (Feil Family Brain and Mind Research Institute) в Нью-Йорке, обнаружили аномально повышенный уровень интерлейкина-17 (IL-17), химического вещества, которое обычно выделяется в организме для активации иммунной системы, в спинномозговой жидкости и головном мозге.

Ранее команда доктора Ядеколы показала, что диета с высоким содержанием соли увеличивает уровень IL-17 в кишечнике, что сопровождается когнитивными нарушениями. Эти новые данные дополняют эту историю, показывая, что IL-17 действует внутри самого мозга. Также примечательно, что в этих экспериментах используется другая модель на мышах, называемая солевой моделью DOCA, которая более точно имитирует распространенную форму гипертонии у людей.

«На данный момент это самая реалистичная модель гипертонии, которая у нас есть», — комментирует доктор Ядекола. «Мышь DOCA имитирует гипертонию с низким содержанием ренина, которая является распространенным типом гипертонии у людей, особенно среди чернокожих американцев».

Дальнейшие исследования показали, что, попав в мозг, IL-17 активирует иммунные клетки, ответственные за активацию воспаления и борьбу с инфекциями, известные как макрофаги.

Серия экспериментов подтвердила, что эти макрофаги важны для наблюдаемого снижения когнитивных функций, поскольку как мыши, у которых рецептор IL-17 был удален в макрофагах головного мозга, так и те, у которых макрофаги головного мозга были истощены, не показали влияния высокого артериального давления на когнитивные функции, несмотря на наличие других симптомов гипертонии.

Исследователи все еще искали источник IL-17, действующего на макрофаги головного мозга. Основываясь на своей предыдущей работе, первоначальная гипотеза исследователей заключалась в том, что кишечник высвобождает IL-17, который затем попадает в мозг через кровоток. Оказавшись там, он запускает реакцию, которая повреждает способность кровеносных сосудов головного мозга адекватно реагировать на повышенную мозговую активность.

Однако блокирование способности кровеносных сосудов головного мозга реагировать на IL-17 лишь частично спасло когнитивные нарушения, что позволяет предположить, что существует другой источник IL-17, воздействующий на мозг.

Одна из подсказок пришла из других недавних исследований, предполагающих, что один слой защитного покрытия мозга, известный как твердая мозговая оболочка, содержит иммунные Т-клетки, которые могут секретировать IL-17 и влиять на поведение мышей.

Используя специальных мышей, клетки которых светятся флуоресцентным зеленым светом, когда они производят IL-17, исследователи подтвердили, что гипертония увеличивает количество IL-17 в твердой мозговой оболочке, который затем высвобождается в ткани.

Обычно внутри защитного покрытия мозга, называемого мозговыми оболочками, существуют барьеры, предотвращающие нежелательное попадание в мозг. Однако этот барьер, по-видимому, был разрушен у мышей с экспериментально вызванной гипертонией, и это нарушение позволило IL-17 проникнуть в спинномозговую жидкость.

Два дополнительных эксперимента помогли подтвердить эту гипотезу. Сначала ученые использовали препарат для предотвращения перемещения Т-клеток из лимфатических узлов в мозговую оболочку, а затем использовалось антитело для блокирования активности Т-клеток в мозговых оболочках. В обоих случаях когнитивная функция была восстановлена у мышей с гипертонией, что позволяет предположить, что воздействие на сверхактивные Т-клетки может стать новым подходом к лечению, заслуживающим изучения.

«Наши данные свидетельствуют о том, что гипертония вызывает два разных эффекта», — сказал доктор Ядекола.

«Одним из них является воздействие IL-17 на кровеносные сосуды, но оно кажется относительно незначительным. Более выраженный центральный эффект вызывается клетками мозговых оболочек, высвобождающими IL-17, который напрямую влияет на иммунные клетки головного мозга. Именно эти иммунные клетки, активируемые сигналами из мозговых оболочек, в конечном итоге влияют на мозг, вызывая когнитивные нарушения».

Доктор Ядекола и его команда сейчас пытаются связать между активацией иммунных клеток в мозговых оболочках и снижением когнитивной функции.

Предыдущая работа группы ученых предположила связь между диетой с высоким содержанием соли, которая подавляла выработку химического оксида азота в сосудах головного мозга, что, в свою очередь, приводило к накоплению тау, токсичного белка, который образует скопления в нейронах, пораженных болезнью Альцгеймера.

Настоящие результаты также показывают подавление выработки оксида азота в сосудах головного мозга, и в настоящее время выясняется, приводит ли это также к увеличению выработки тау.

Таким образом, авторы нового исследования обнаружили связь между высоким артериальным давлением и здоровьем мозга (включая риск инсульта и деменции), особенно среди чернокожих мужчин в возрасте 28–45 лет, и предлагает стратегии по предотвращению и смягчению воздействия высокого артериального давления на здоровье головного мозга.

Авторы другого исследования обнаружили связь между жиром на животе, артериальным давлением и пищевыми реакциями