A kisagyi mitokondriumok diszfunkciójával kezdődik a sclerosis multiplex

A sclerosis multiplex (SM) világszerte körülbelül 2,3 millió embert érint. Az SM-ben szenvedők körülbelül 80%-ánál gyulladás jelentkezik a kisagyban, az agy azon részében, amely a mozgás és az egyensúly szabályozásában játszik szerepet – ez remegéshez, koordinációs zavarokhoz és a motoros kontroll problémáihoz vezethet. Ezek a problémák gyakran tartósak és idővel súlyosbodhatnak, mivel a kisagy fokozatosan elveszíti egészséges agyszöveteit. Az SM-et krónikus gyulladás és demielinizáció jellemzi a központi idegrendszerben.

Tanulmányunk eredményei szerint a kisagy gyulladása és demielinizációja megzavarja a mitokondriumok működését, hozzájárulva az idegkárosodáshoz és a Purkinje-sejtek elvesztéséhez – nyilatkozta Seema Tiwari-Woodruff, a kutatás vezetője. – A demielinizált Purkinje-sejtekben a mitokondriális COXIV fehérje mennyiségének jelentős csökkenését figyeltünk meg, ami arra utal, hogy a mitokondriumok károsodása közvetlenül hozzájárul a sejtek elhalásához és a kisagy károsodásához. A kisagyban található speciális Purkinje-neuronok nagy, rendkívül aktív sejtek, amelyek az egymásba fonódó, pontos mozgások koordinálását segítik – például a táncot, a labda dobását vagy akár csak a járást. Elengedhetetlenek az egyensúly és a finommotorikus képességek szempontjából.

Sclerosis multiplexben a kisagy károsodhat, és a Purkinje-sejtek pusztulni kezdenek, ami jellemző tüneteket mutató koordinációs és mozgási problémákhoz vezet: ez az ataxia.

Kutatásunk során SM-betegek agyszövetét kezdtük el vizsgálni, és jelentős problémákat találtunk ezekben az idegsejtekben: kevesebb elágazásuk volt, elvesztették mielinhüvelyüket, és mitokondriális problémáik voltak, ami azt jelenti, hogy energiaellátásuk nem működött megfelelően. Mivel a Purkinje-sejtek központi szerepet játszanak a mozgásban, elvesztésük súlyos mobilitási problémákat okozhat. Ha megértjük, miért károsodnak ezek a sejtek SM-ben, az hatásosabb kezelési módszerek kifejlesztéséhez vezethet a betegségben szenvedő emberek mozgásának és egyensúly-érzékelésének megőrzésére – mondta Tiwari-Woodruff.

A kutatók a vizsgálataik során egy jól bevált egérmodellt használtak, a kísérleti autoimmun encephalomyelitis (EAE; experimental autoimmune encephalomyelitis) modellt, és azt találták, hogy az EAE egerek idővel ugyanúgy elvesztették Purkinje-sejtjeiket, akárcsak az SM-ben szenvedő emberek.

A megmaradt idegsejtek nem működnek olyan jól, mert mitokondriumaik, azaz energiatermelő sejtszervecskéik meghibásodtak. Azt is megfigyeltük, hogy a mielinhüvely már a betegség korai szakaszában elkezd lebomlani. Ezek a problémák – az energiacsökkenés, a mielin elvesztése és az idegsejtek károsodása – korán jelentkeznek, de az agysejtek tényleges elhalása általában később, csak a betegség súlyosbodásával, progressziójával együtt következik be. Az agysejtek energiavesztése úgy tűnik, hogy kulcsfontosságú szerepet játszik az SM károsodásában – tette hozzá a kutatás vezetője.

Bár az egérmodell nem fedi le tökéletesen az SM összes aspektusát, a humán betegséghez való hasonlósága miatt értékes eszköz a neurodegeneratív folyamatok tanulmányozásában és a lehetséges terápiák tesztelésében.

Eredményeink mély betekintést nyújtanak az SM-ben előforduló kisagyi diszfunkció progressziójába. A mitokondriumok egészségének célzott javítása, működőképességük megőrzése ígéretes stratégiát jelenthet az idegrendszeri hanyatlás lassítására vagy megelőzésére, valamint az SM-ben szenvedő emberek életminőségének javítására. Ez a kutatás egy lépéssel közelebb visz minket az SM komplex mechanizmusainak megértéséhez és a rokkantosító hatású betegség kezelésében hatékonyabb, célzottabb terápiás módszerek kifejlesztéséhez – fogalmazott a kutató.

A kutatócsoport következő lépésként azt fogja vizsgálni, hogy a Purkinje-sejtekben talált mitokondriális károsodás hatással van-e más agysejtekre is, például az oligodendrocitákra, amelyek a fehérállomány kialakulásában játszanak fontos szerepet, vagy az asztrocitákra, amelyek az agy általános működését támogatják.

Ennek megválaszolásához egyik folyamatban lévő kutatási projektünk a kisagy bizonyos típusú agysejtjeiben található mitokondriumok tanulmányozására összpontosít – összegzett Tiwari-Woodruff. – Az ilyen kutatások megnyithatják az utat az agy korai protektív módszereinek feltárásához – például az agysejtek energiaellátásának fokozásához, a mielinhüvely helyreállításának elősegítéséhez vagy az immunrendszer lecsillapításához, mielőtt nagymértékű károsodás következne be. Ez különösen fontos azoknál az SM-betegeknél, akik egyensúlyi és koordinációs problémákkal küzdenek, mivel ezek a tünetek egyértelműen a kisagy károsodásához köthetők.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Early mitochondrial impairment and myelin loss tied to multiple sclerosis brain damage

Decreasedmitochondrial activity in the demyelinatingcerebellum of progressive multiple sclerosis and chronic EAE contributes to Purkinje cell loss

Irodalmi hivatkozás:

Kelley C. Atkinson et al, Decreasedmitochondrial activity in the demyelinatingcerebellum of progressive multiple sclerosis and chronic EAE contributes to Purkinje cell loss, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2421806122