วิถีประสาทอักเสบ

การอักเสบของระบบประสาท (Neuroinflammation) คือการตอบสนองการอักเสบของระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งส่วนใหญ่ประสานงานโดยเซลล์ไมโครเกลีย (microglia) และแอสโทรไซต์ (astrocytes) และเกี่ยวข้องกับไซโตไคน์ (cytokines) เคโมไคน์ (chemokines) และกระบวนการส่งสัญญาณภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด (innate immune signaling cascades) วิถีเหล่านี้สามารถป้องกันการบาดเจ็บและการติดเชื้อได้ แต่เมื่อเกิดอย่างต่อเนื่องหรือทำงานผิดปกติ ก็จะกลายเป็นกลไกร่วมในความผิดปกติทางระบบประสาทและจิตเวชหลายชนิด

Definition

วิถีประสาทอักเสบ (Neuroinflammatory pathways) คือกระบวนการส่งสัญญาณระดับโมเลกุลและเซลล์ ซึ่งส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยเซลล์ไมโครเกลียและแอสโทรไซต์ผ่านไซโตไคน์ เคโมไคน์ และตัวรับภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ซึ่งสร้างและควบคุมการอักเสบภายในระบบประสาทส่วนกลาง

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมแหล่งกำเนิดของเซลล์และกระบวนการระดับโมเลกุลของการอักเสบในระบบประสาทส่วนกลาง การส่งสัญญาณของไซโตไคน์และภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดที่เป็นตัวขับเคลื่อน การสื่อสารข้ามเซลล์ (crosstalk) ระหว่างเซลล์เกลียชนิดต่างๆ และความแตกต่างระหว่างการตอบสนองการอักเสบที่คลี่คลายกับการอักเสบเรื้อรัง หัวข้อนี้ถูกกำหนดให้เป็นหัวข้อเชิงกลไกในสาขาประสาทวิทยาและประสาทภูมิคุ้มกันวิทยา ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก

Core questions

• เซลล์และโมเลกุลใดที่ขับเคลื่อนการอักเสบในระบบประสาทส่วนกลาง?
• เซลล์ไมโครเกลียและแอสโทรไซต์มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรในระหว่างการตอบสนองการอักเสบ?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างการอักเสบที่คลี่คลายกับการอักเสบเรื้อรังที่ก่อให้เกิดความเสียหาย?
• วิถีประสาทอักเสบมีส่วนทำให้เกิดความเสื่อมของระบบประสาทได้อย่างไร?

Key concepts

• การอักเสบของระบบประสาท
• ไซโตไคน์และเคโมไคน์
• การส่งสัญญาณตัวรับภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด
• การสื่อสารข้ามเซลล์ไมโครเกลีย-แอสโทรไซต์
• การกระตุ้นอินฟลามาโซม
• การอักเสบเฉียบพลันเทียบกับการอักเสบเรื้อรัง
• การอักเสบในโรคความเสื่อมของระบบประสาท

Mechanisms

การอักเสบของระบบประสาทเริ่มต้นขึ้นเมื่อเซลล์เกลียรับรู้สัญญาณอันตรายผ่านตัวรับภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด และตอบสนองโดยการปล่อยไซโตไคน์และเคโมไคน์ที่ขยายและประสานงานการตอบสนอง เซลล์ไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นสามารถชักนำให้เกิดภาวะแอคทีฟในเซลล์แอสโทรไซต์ได้ และเซลล์ทั้งสองชนิดนี้มีอิทธิพลต่อกันและกันผ่านปัจจัยที่หลั่งออกมา การอักเสบแบบเฉียบพลันที่จำกัดตัวเองได้จะช่วยสนับสนุนการป้องกันและการซ่อมแซม ในขณะที่การส่งสัญญาณที่คงอยู่ต่อเนื่อง เช่น การหลั่งไซโตไคน์อย่างต่อเนื่อง การกระตุ้นอินฟลามาโซม (inflammasome activation) และการสื่อสารข้ามเซลล์เกลียแบบป้อนกลับ (feed-forward glial crosstalk) สามารถทำลายเซลล์ประสาทได้ และถูกมองว่าเป็นปัจจัยร่วมที่นำไปสู่โรคความเสื่อมของระบบประสาทมากขึ้นเรื่อยๆ

Clinical relevance

การอักเสบของระบบประสาทเรื้อรังมีความเกี่ยวข้องกับภาวะความเสื่อมของระบบประสาท ภาวะการอักเสบของระบบประสาท และภาวะทางจิตเวช และวิถีการอักเสบกำลังได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในฐานะเป้าหมายการรักษาที่มีศักยภาพ ข้อมูลนี้อธิบายกลไกและวิธีการสร้างหลักฐาน เป็นข้อมูลเพื่อการศึกษาและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล

History

ในอดีตเคยเชื่อกันว่าการอักเสบในสมองส่วนใหญ่ถูกกีดกันโดยสิทธิพิเศษทางภูมิคุ้มกัน (immune privilege) และการทำงานของอุปสรรค (barrier function) แต่หลักฐานที่สะสมมากขึ้นว่าการกระตุ้นเซลล์เกลียและสารสื่อกลางการอักเสบมาพร้อมกับความเสื่อมของระบบประสาทได้เปลี่ยนมุมมองนี้ และในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 การอักเสบของระบบประสาทได้รับการยอมรับว่าเป็นกระบวนการที่กระตือรือร้นและบางครั้งก็เป็นสาเหตุ การแยกแยะกระบวนการไซโตไคน์เฉพาะ การส่งสัญญาณอินฟลามาโซม และการสื่อสารข้ามเซลล์ไมโครเกลีย-แอสโทรไซต์ได้ก่อตั้งวิถีประสาทอักเสบให้เป็นสาขาที่ชัดเจน

Debates

การอักเสบของระบบประสาทเป็นสาเหตุหรือผลที่ตามมาของความเสื่อมของระบบประสาท?

การเปลี่ยนแปลงของการอักเสบเกิดขึ้นพร้อมกับโรคความเสื่อมของระบบประสาทหลายชนิด แต่ไม่ว่าจะเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการสูญเสียเซลล์ประสาทหรือเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายหลัง และความแตกต่างนี้ขึ้นอยู่กับโรคและระยะอย่างไร ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอย่างมากและมีนัยสำคัญโดยตรงว่ากลยุทธ์ต้านการอักเสบจะเป็นประโยชน์หรือไม่

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

เซลล์ใดที่ขับเคลื่อนการอักเสบของระบบประสาท?

เซลล์ไมโครเกลียและแอสโทรไซต์เป็นตัวขับเคลื่อนหลักที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้น โดยจะหลั่งและตอบสนองต่อไซโตไคน์และเคโมไคน์ โดยมีเซลล์ภูมิคุ้มกันจากส่วนปลายที่แทรกซึมเข้ามามีส่วนร่วมภายใต้เงื่อนไขบางประการ

การอักเสบของระบบประสาทก่อให้เกิดอันตรายเสมอไปหรือไม่?

ไม่ การอักเสบแบบเฉียบพลันที่จำกัดตัวเองได้จะช่วยสนับสนุนการป้องกันและการซ่อมแซม อันตรายจะเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณการอักเสบเรื้อรังหรือที่ทำงานผิดปกติซึ่งคงอยู่และทำลายเนื้อเยื่อประสาท