Szczepionka przeciwgruźlicza może zmniejszyć oznaki demencji

Szczepionka BCG (Bacillus Calmette-Guérin) to stosowany od roku 1921 preparat zawierający żywe, osłabione prątki gruźlicze (najczęściej Mycobacterium bovis). W Polsce szczepienie to jest powszechne, obowiązkowe i wykonywane u noworodków w pierwszych dobach życia. Oprócz profilaktyki gruźlicy szczepionkę stosuje się również w leczeniu raka pęcherza moczowego (prawdopodobnie pobudza reakcję odpornościową).

Naukowcy z Johns Hopkins Medicine (USA) przeprowadzili badania na myszach, u których metodami inżynierii genetycznej wywołano objawy biologiczne demencji. W porównaniu z myszami, którym nie podano szczepionki, podanie szczepionki BCG skutkowało rzadszym występowaniem charakterystycznych oznak choroby – takich jak splątki neurofibrylarne (białka tau) w mózgu, przewlekła aktywacja komórek odpornościowych czy utrata pamięci.

– Intensywnie pracujemy nad poznaniem szczegółowego mechanizmu jej działania, ale wyniki tych badań dostarczają wstępnych wskazówek, że zaobserwowana reakcja jest prawdopodobnie napędzana przez niektóre aspekty odporności wytrenowanej – powiedział dr William Bishai, współdyrektor Johns Hopkins Center for Tuberculosis Research.

Wyniki badania zostały opublikowane w artykule „BCG vaccination mitigates tau pathology and restores cognitive function in PS19 mice” w „Science Advances”.

Znaczenie mechanizmu odporności wytrenowanej

Dr Bishai wyjaśnił, że odporność wytrenowana (trained immunity) oznacza zdolność komórek odporności wrodzonej ssaków – stanowiących zwykle pierwszą linię obrony przed zagrożeniami, takimi jak bakterie i wirusy – do podejmowania szerszego zakresu działań. Po zadziałaniu pierwszego bodźca komórki odporności wrodzonej często monocyty i makrofagi „uczą się” rozpoznawać i reagować na przyszłe zagrożenia, które różnią się od tego pierwotnego. Zazwyczaj tego rodzaju adaptacyjna, wyuczona odpowiedź jest domeną innych komórek układu odpornościowego, takich jak limfocyty T.

Dr Bishai przypuszcza, w tym przypadku komórki mieloidalne, należące do układu odporności wrodzonej i obecne w ośrodkowym układzie nerwowym oraz mózgu, wykorzystują informacje uzyskane dzięki szczepionce BCG do rozpoznawania zmian i wspomagania reakcji organizmu na powstawanie blaszek amyloidowych oraz splątków charakterystycznych dla choroby Alzheimera i pokrewnych rodzajów demencji.

Demencja to także problem najmłodszych— Choroby demencyjne mogą pojawiać się także u dzieci — podkreśliła dr Elżbieta Proń z Wydziału Nauk Społecznych Uniwersytetu Śląskiego. Według niej jedną z największych trudności pozostaje szybka diagnostyka i dostęp do terapii.

Na potrzeby najnowszego badania Bishai i pozostali naukowcy przeprowadzili kontrolowany eksperyment na myszach z objawami demencji. Chorobę charakteryzowała w szczególności patologia białka tau, czyli gromadzenie się jego białek w mózgu, typowe dla późnych stadiów choroby.

Myszy podzielono na dwie grupy: jedna otrzymała szczepionkę BCG, a druga zastrzyk z soli fizjologicznej. Dodatkową grupę porównawczą stanowiły myszy w tym samym wieku, u których nie występowała demencja i którym również podano sól fizjologiczną.

Myszom z grupy otrzymującej BCG podano szczepionkę w wieku trzech miesięcy. Osiem do dziewięciu miesięcy później dano wiele ocen obejmujących obrazowanie mózgu, badanie pamięci poprzez test rozpoznawania obiektów oraz analizę wskaźników choroby, w tym neurozapalenia i ekspresji genów powiązanych z chorobą Alzheimera.

Naukowcy odkryli, że u myszy, którym podano BCG, prawdopodobieństwo wystąpienia oznak zmniejszonego odkładania się białka tau w mózgu było mniej więcej pięciokrotnie większe. Czterokrotnie rzadziej stwierdzano u nich również markery utrzymującego się stanu zapalnego. Wskazuje to, że komórki odpornościowe prawdopodobnie zdążyły już zareagować na białko tau, usuwając część splątków, i wytworzyły stabilną lub ochronną odpowiedź immunologiczną.

U myszy, które nie otrzymały szczepionki, zaobserwowano również aktywację 716 genów związanych z chorobą Alzheimera, śmiercią komórek i neurozapaleniem. Szczepionka BCG przywróciła prawidłowy poziom aktywności wszystkich tych genów z wyjątkiem dziewięciu. W porównaniu z myszami nieleczonymi zwierzęta, którym podano BCG, rzadziej wykazywały oznaki zaniku tkanki mózgowej, a ponadto częściej żyły dłużej i osiągały lepsze wyniki w zadaniach sprawdzających zdolność zapamiętywania i rozpoznawania obiektów.

– Wydaje się, że BCG ogranicza nasilenie nadmiernej reakcji zapalnej w mózgu, co jest korzystne; może osiągać ten efekt za pośrednictwem mechanizmu związanego z odpornością wytrenowaną – skomentował dr Bishai. – Obecnie badamy w laboratorium inne właściwości odporności wytrenowanej.

Naukowiec podkreślił, że badanie przeprowadzone przez z Johns Hopkins Medicine jest prawdopodobnie pierwszym, w którym oceniono wpływ BCG na demencję w modelach mysich z patologią białka tau, pokazując w szczególności, jak komórki odpornościowe mogą uczestniczyć w usuwaniu splątków neurofibrylarnych. Inni badacze uzyskali podobne wyniki dotyczące BCG i poprawy funkcji poznawczych w modelach mysich z patologią amyloidową, odzwierciedlających wcześniejsze stadia choroby, charakteryzujące się powstawaniem blaszek amyloidowych.

Demencja a czynniki ryzyka – o tym zapominamy W działaniach na rzecz zapobiegania demencji w zbyt dużym stopniu obarczamy odpowiedzialnością jednostki i ich styl życia, a pomijamy szersze uwarunkowania społeczne i środowiskowe, które kształtują zdrowie mózgu – wynika z najnowszej publikacji.

Wyniki te stanowią również uzupełnienie badań obserwacyjnych przeprowadzonych u ludzi, które nie były zaprojektowane w celu wykazania związku przyczynowo-skutkowego. W badaniach tych wykazano związek między dodatkowymi, niezwiązanymi z podstawowym celem szczepienia efektami szczepionek a mniejszą częstością występowania demencji.

W kilku wcześniejszych badaniach, przywołanych w publikacji w „Science Advances” stwierdzono, że stosowanie BCG w immunoterapii nieinwazyjnego raka pęcherza moczowego, który nie nacieka błony mięśniowej, wiązało się ze zmniejszeniem ryzyka demencji o 12–78 proc. w okresie od trzech do 15 lat. Wykazano również związek między szczepionką przeciw półpaścowi a zmniejszeniem częstości występowania demencji o 20 proc.

– To doskonały przykład nauki translacyjnej prowadzonej w odwrotnym kierunku: zaczynamy od intrygującej obserwacji u ludzi, a następnie wracamy do laboratorium, aby zrozumieć, dlaczego mogło do tego dojść – skomentowała dr Barbara Slusher, współautorka badania, profesor neurologii w Johns Hopkins University School of Medicine i dyrektorka programu Johns Hopkins Drug Discovery.

Slusher zastrzegła, że naukowcy muszą jeszcze lepiej poznać mechanizmy biologiczne leżące u podstaw zaobserwowanych zjawisk, zanim będą mogli określić, kto może odnieść korzyści z takiego postępowania, kiedy należałoby je zastosować oraz czy efekt ten można bezpiecznie odtworzyć u osób zagrożonych demencją.

– Jeśli uda nam się zidentyfikować konkretne zmiany w układzie odpornościowym, które zapewniają ochronę, być może będziemy mogli opracować jeszcze bardziej ukierunkowane metody zapobiegania chorobie Alzheimera – dodała.

Przeczytaj także: „Mikrobiom jelitowy a ryzyko nagłej hospitalizacji w przebiegu marskości wątroby”.