Нейровоспалительные пути

Нейровоспаление — это воспалительная реакция центральной нервной системы, координируемая главным образом микроглией и астроцитами и включающая цитокины, хемокины и каскады передачи сигналов врожденного иммунитета. Эти пути могут защищать от травм и инфекций, но при длительном или нарушенном регулировании они становятся общим механизмом развития многих неврологических и психических расстройств.

Definition

Нейровоспалительные пути — это молекулярные и клеточные сигнальные каскады, опосредованные в основном микроглией и астроцитами через цитокины, хемокины и рецепторы врожденного иммунитета, которые продуцируют и регулируют воспаление в центральной нервной системе.

Scope

Эта тема охватывает клеточные источники и молекулярные каскады воспаления центральной нервной системы, цитокиновую и врожденную иммунную сигнализацию, которая его стимулирует, перекрестные взаимодействия между типами глиальных клеток и различие между разрешающимися и хроническими воспалительными реакциями. Она рассматривается как механистическая тема в нейробиологии и нейроиммунологии, а не как клиническое руководство.

Core questions

• Какие клетки и молекулы вызывают воспаление в центральной нервной системе?
• Как микроглия и астроциты взаимодействуют во время воспалительных реакций?
• Что отличает разрешающееся воспаление от хронического, повреждающего воспаления?
• Как нейровоспалительные пути способствуют нейродегенерации?

Key concepts

• Нейровоспаление
• Цитокины и хемокины
• Сигнализация рецепторов врожденного иммунитета
• Перекрестные взаимодействия микроглии и астроцитов
• Активация инфламмасомы
• Острое и хроническое воспаление
• Воспаление при нейродегенерации

Mechanisms

Нейровоспаление начинается, когда глиальные клетки воспринимают сигналы опасности через рецепторы врожденного иммунитета и реагируют, высвобождая цитокины и хемокины, которые усиливают и координируют ответ. Активированная микроглия, в свою очередь, может индуцировать реактивные состояния в астроцитах, и оба типа клеток влияют друг на друга через секретируемые факторы. Острое, самоограничивающееся воспаление поддерживает защиту и восстановление, тогда как персистирующая сигнализация — устойчивое высвобождение цитокинов, активация инфламмасомы и прямая глиальная перекрестная связь — может повреждать нейроны и все чаще рассматривается как конвергентный фактор, способствующий нейродегенеративным заболеваниям.

Clinical relevance

Хроническое нейровоспаление вовлечено в нейродегенеративные, нейровоспалительные и психические состояния, и воспалительные пути широко изучаются как потенциальные терапевтические мишени. Эта запись описывает механизмы и то, как генерируются доказательства; она носит образовательный характер и не является основой для индивидуальной диагностики или принятия решений о лечении.

History

Ранее считалось, что воспаление в мозге в значительной степени исключается иммунной привилегией и барьерной функцией. Накопление доказательств того, что активация глии и воспалительные медиаторы сопровождают нейродегенерацию, изменило эту точку зрения, и к началу XXI века нейровоспаление было признано активным, а иногда и причинным процессом. Изучение специфических цитокиновых каскадов, сигнализации инфламмасомы и перекрестных взаимодействий микроглии и астроцитов утвердило нейровоспалительные пути как отдельную область.

Debates

Является ли нейровоспаление причиной или следствием нейродегенерации?

Воспалительные изменения сопровождают многие нейродегенеративные заболевания, но вопрос о том, являются ли они основной причиной гибели нейронов или возникают как вторичная реакция — и как это варьируется в зависимости от заболевания и стадии — остается предметом активных дебатов и имеет прямые последствия для определения того, могут ли противовоспалительные стратегии быть полезными.

Key figures

• Christopher Glass
• Fred Gage
• Marco Colonna
• Michael Sofroniew

Seminal works

• glass-2010
• liddelow-2017
• colonna-2017

Frequently asked questions

Какие клетки вызывают нейровоспаление?

Микроглия и астроциты являются основными резидентными инициаторами, высвобождающими цитокины и хемокины и реагирующими на них, при этом инфильтрирующие периферические иммунные клетки вносят свой вклад при определенных условиях.

Всегда ли нейровоспаление причиняет вред?

Нет. Острое, самоограничивающееся воспаление поддерживает защиту и восстановление; вред связан с хронической или нарушенной воспалительной сигнализацией, которая сохраняется и повреждает нервную ткань.