Mikrogliasolut puhdistavat, puolustavat ja huoltavat aivoja. Niiden yliaktiivisuus voi kuitenkin johtaa suuriin ongelmiin kuten MS-tautiin ja muistisairauksien pahenemiseen. Mikrogliasolut voivat olla avain näiden aivosairauksien hoitoon ja ennaltaehkäisyyn, on InFLAMES-tutkijoiden, Turun yliopiston professoreiden Laura Airaksen ja Juha Rinteen Aivoviikon viesti.
Aivojen noin 100 miljardista solusta mikrogliasoluja on kymmenisen prosenttia. Ne ovat olennainen osa aivojen immuuni- eli puolustusjärjestelmää. Neuroimmunologian professori Laura Airas sanoo, että yksi mikroglian päätehtävistä on puolustaa aivoja viruksilta ja muilta tunkeilijoilta. Mikroglian kontolla on myös aivojen puhtaanapito.
– Ne siivoavat pois aivoihin kertyvää roskaa kuten hajonneiden solujen osia. Ne ovat valppaita ja liikkuvia yksiköitä eli jos ne havaitsevat aivoissa vaurion tai jotain ylimääräistä, joka ei kuulu sinne, mikrogilia tulee paikalle.
Mikrogliasoluilla on myös rooli aivojen kudostasapainon ylläpitäjänä. Ne valvovat aivoja ja purkavat pois hermoyhteyksiä, joita ei enää tarvita.
– Aivoissa syntyy koko ajan uusia hermoyhteyksiä. Ellei vanhaa pureta pois uuden tieltä, aivojen tiedonkulku vaarantuisi ja ne joutuisivat ahtaalle. Mikrogliasolut tunnistavat tarpeettomat hermoyhteydet käyttäen hyväksi samoja immuunijärjestelmän molekyylejä kuin muunkin roskan puhdistamisessa, Airas kertoo.
MS-taudissa mikrogliasta tulee ongelma
Kun mikroglia havaitsee aivoissa korjattavaa, sillä on kaksi tapaa toimia: se joko aiheuttaa tulehdusta tai hillitsee sitä. Pääasia on, että kun ongelma on hoidettu, mikroglian pitäisi palata perustehtäväänsä. Jostain syystä näin ei aina käy, vaan mikroglia ikään kuin jumittuu toimimaan tietyllä tavalla ja hyödyn sijaan se alkaa tuottaa vahinkoa. Tämä ilmiö näkyy MS-taudissa.
MS-tauti on yleinen nuoria aikuisia invalidisoiva aivosairaus. Arvelut taudin aiheuttajista ovat vaihdelleet, mutta aivan viime aikoina on saatu vahvistusta käsitykselle, jonka mukaan taudin sysäisi alkuun Epstein-Barrin virus. Tämä virus saattaa olla se tunkeilija, jota mikroglia ryhtyy häätämään, mutta ei osaakaan lopettaa, vaikka virus on saatu kuriin.
– Emme tiedä, miksi tulehdus jää näin kytemään MS-taudissa. On kuitenkin selvää, että mikroglian aktivisuus aivoissa on yhteydessä siihen, kuinka nopeasti tauti etenee, Laura Airas kertoo.
Hillitsevä lääke haussa
Airaksen InFLAMES-tutkimusryhmän oletus on, että hillitsemällä mikroglian toimintaa voidaan hidastaa aivojen hermosolutuhoa ja siten jarruttaa MS-taudin kulkua. Apua tarvittaisiin etenkin MS-taudin etenevään muotoon, johon ei vielä ole tehokkaita hoitoja. Airaksen ryhmän tähtäimessä on lääke etenevään tautiin. Hänen ryhmänsä ei ole aikeessaan yksin.
– Suurilla lääkeyrityksillä on meneillään kolmannen vaiheen tutkimuksia niin sanotuista BTK-estäjistä, joilla pyritään hillitsemään MS:n tulehdusreaktiota aivoissa. Mikäli ne toimivat, voidaan hyvin ajatella, että niistä voisi olla apua myös muissa aivosairauksissa, joissa kyse on mikroglian liiallisesta aktivaatiosta, Laura Airas toteaa.
Kolmannessa vaiheessa eli faasi 3:ssa lääkekandidaattia kokeillaan jo laajoille, jopa tuhansien potilaiden joukoille.
Rooli myös Alzheimerin taudissa
Neurologi, professori ja InFLAMES-ryhmänjohtaja Juha Rinteen tutkimustyön kohteena ovat muistisairaudet ja niistä erityisesti Alzheimerin tauti. Alzheimerista on ryhdytty puhumaan aivojen tulehdustautina, mutta aivan näin pitkälle Rinne ei menisi. Hän sanoo, että taudissa on todennäköisesti kyse hyvin monen tekijän yhteisvaikutuksesta.
Hän vahvistaa silti, että mikroglialla ja aivojen muilla tukisoluilla, varsinkin astrosyyteillä, on osuutensa Alzheimerin synnyssä ja etenemisessä
– Alzheimerin taudissa aivoihin kertyy amyloidi- ja tauproteiineja. Kun kertyminen alkaa, aivoissa näkyy selvää mikrogliatoiminnan vilkastumista. Jostain syytä se tasaantuu myöhemmin, mutta alkaa taas voimistua, kun tauti on edennyt pitemmälle, Rinne selittää.
Terveiden, iäkkäiden henkilöiden aivojen mikrogliasolujen aktiivisuus on lisääntynyt aivoalueilla, joissa on amyloidikertymiä. Ne näkyvät kuvassa oransseina ja keltaisina alueina.
Alzheimerissa on aprikoitu tapahtumien järjestystä: kumpi tulee ensin, mikroglian ”virhetoiminta” vai proteiinien sakkautuminen aivoihin. Juha Rinteen kanta on, että tauti alkaa proteiinien kertymisellä.
– Se alkaa jo vuosia, jopa parikymmentä vuotta aiemmin kuin taudin ensioireet tulevat näkyviin. Siksi tutkimme ihmisiä, joilla on suurentunut riski sairastua Alzheimeriin, mutta jotka ovat terveitä, Rinne kertoo.
Alzheimerin riskiä nostavat peritty taipumus, korkea verenpaine, kolesteroli ja verensokeri. Niihin liittyy usein heikentynyt sokerinsieto eli insuliiniresistenssi. Jos tilanne on luisunut esidiabeteksen puolelle, Alzheimerin taudin riski saattaa olla jopa kolminkertainen verrattuna terveisiin.
Kohti ennaltaehkäisyä
Rinne uskoo nykytiedon valossa, että Alzheimerin tautiin kannattaa kehittää ennaltaehkäiseviä hoitoja. Mitä aikaisemmin tauti saadaan kiinni, sitä parempi. Merkki siitä, että estohoito pitää aloittaa, voisi olla se, että vielä oireettomalla ihmisellä puolustussolut alkavat kokoontua niihin aivojen osiin, mistä Alzheimer yleensä lähtee etenemään.
Amyloidi- ja tauproteiinien kertymistä voidaan jo kuvata PET-kameralla ja mitata selkäydinnesteestä, mutta yleisiksi seulontamenetelmiksi niistä ei ole.
– Todennäköisin vastaus ongelmaan on verikoe, jolla tunnistetaan taudin alkamisesta kielivät merkkiaineet. Lupaavia veren merkkiaineita onkin jo löydetty, Rinne valottaa.
Mikroglian kyky kiihdyttää tai hillitä tulehdusta on pulma muistisairauksien tutkijoille.
– Pidemmälle edenneessä Alzheimerin taudissa voisi ajatella, että mikroglian toimintaa hillitsemällä pystyttäisiin ainakin hidastamaan tautia. Ennen kuin voimme tehdä sen, meidän pitäisi tietää, mitkä mikrogliat kiihdyttävät tulehdusta ja mitkä niistä yrittävät korjata tilannetta, Rinne kuvaa.
Pidä puolustussolut tyytyväisenä
Sydän- ja aivoterveyttä uhkaavat riskit ovat tekijöitä, jotka vaikuttavat myös aivojen puolustussoluihin, elleivät peräti osin niiden kautta.
Sekä Laura Airas että Juha Rinne kehottavat kaikkia pitämään aivoterveytensä vuoksi huolta painosta, verensokerista, verenpaineesta ja kolesteroliarvoista. Verenpainetta kannattaa ryhtyä mittailemaan jo nuorena, noin kolmissakymmenissä. Liikunta ja terveellinen ruokavalio sekä savuttomuus ovat aivojen ystäviä. Päätä on hyvä suojata vammoilta, muun muassa pyöräilykypärän käyttö on viisasta.
Aivoille hyvää tekevistä ruoka-aineista on laadittu listoja, mutta toistaiseksi paras neuvo on turvautua monipuoliseen ruokavalioon, jossa on riittävästi muun muassa hyviä rasvoja ja kuituja. Laura Airas tosin mainitsee MS-tutkijoiden kiinnostuneen ainakin suklaasta ja parmesaanista.
– Suklaa ja parmesaani ovat herkkuja, mutta niiden tiedetään myös sisältävän runsaasti aminohappo tryptofaania, joka hajoaa elimistössä muun muassa kynureniiniksi. Korkeiden kynureniinipitoisuuksien taas havaittiin liittyvän lievempään mikroglian aktiivisuuteen, Airas kertoo.
Valtakunnallista Aivoviikkoa vietetään vuosittain viikolla 11.
InFLAMES on Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteinen, Suomen Akatemian rahoittama tutkimuksen lippulaivahanke. Se tähtää uusien lääkekehityskohteiden tunnistamiseen ja lääkekehitykseen yhdessä biotekniikka- ja lääkeyritysten kanssa. Lippulaiva edistää myös diagnostiikkaa, jolla potilaille voidaan räätälöidä sopivat täsmähoidot
