Нейровоспаление

Что это такое? Какие симптомы могут говорить о его наличии и как не допустить перехода в хроническое состояние?

Что такое нейровоспаление

Нейровоспаление — это явление, при котором происходит активация клеток иммунной системы головного мозга, известной как микроглия. Она  действует как первая линия защиты от инфекций и травм головного мозга. Однако, когда микроглия хронически активируется из-за наличия триггеров, она может выделять воспалительные химические вещества, которые могут повредить клетки мозга и его функции.

В последние годы нейровоспаление привлекло особое внимание в области нейробиологии, и было обнаружено, что оно связано с рядом неврологических расстройств, включая болезнь Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз и депрессию.

Семинары по антивозрастной медицине

Получайте знания, основанные на доказательной медицине из первых уст ведущих мировых специалистов. В рамках Модульной Школы Anti-Age Expert каждый месяц проходят очные двухдневные семинары, где раскрываются тонкости anti-age медицины для врачей более 25 специальностей

Узнать подробнее

Причины

Понимание причин нейровоспаления необходимо для решения этой проблемы со здоровьем и принятия соответствующих профилактических и корректирующих мер. 

Причины нейровоспаления весьма разнообразны. Частично они включают генетические факторы, но основополагающими являются факторы окружающей среды и экспосом. Интенсивное нейровоспаление вызывается инфекциями, черепно-мозговыми травмами или нарушениями кровообращения. Более хроническим и латентным образом это вызвано, среди прочего, воздействием токсинов окружающей среды, нездоровым питанием, малоподвижным образом жизни или даже хроническими психосоциальными стрессорами.

Кроме того, хроническое системное воспаление в других частях тела, таких как сердечно-сосудистая система или желудочно-кишечный тракт, также может оказывать негативное влияние на здоровье мозга. Было доказано, что хроническое воспаление в других частях тела может распространяться через кровь в мозг и способствовать нейровоспалению. Неадекватное функционирование блуждающего нерва, главного нерва парасимпатической нервной системы, также является частым признаком нейровоспаления.

Симптомы нейровоспаления

Симптомы хронического нейровоспаления могут варьироваться в зависимости от человека и серьезности проблемы. 

Выделим наиболее распространенные симптомы:

• Мозговой туман — это симптом, характеризующийся спутанностью сознания, трудностями с концентрацией внимания, ухудшением памяти и снижением когнитивных функций. Нейровоспаление может повлиять на функцию клеток головного мозга и связь между ними, что может способствовать ощущению “затуманенности” мозгу.

• Боль является еще одним распространенным симптомом нейровоспаления, которое способно вызвать чрезмерную сенсибилизацию центральной нервной системы и связывание болевых цепей, что может привести к хронической боли, мигрени или фибромиалгии.

• Усталость также является характерным признаком. Нейровоспаление может повлиять на функцию клеток головного мозга, ответственных за энергетический баланс и регуляцию, что может привести к хронической усталости и недостатку энергии.

Последствия нейровоспаления

Когда проблема находится под контролем, нейровоспаление носит временный характер.  Но если причину не устранить, нейровоспаление может стать токсичным из-за его масштабов или хронического характера.

Например, когда мозг пытается отреагировать на пусковое событие, кровеносные сосуды становятся более проницаемыми, что позволяет получить подкрепление извне. Однако когда это явление чрезмерное, оно может увеличить содержание воды в мозге, что способно привести к отеку, который может быть фатальным, поскольку череп препятствует расширению мозга.

Кроме того, накопление иммунных клеток и токсичных соединений, необходимых для уничтожения инфекционного агента, такого как вирус герпеса или бешенства, также может иметь катастрофическое воздействие на клетки мозга. В частности, гибель нейронов может быть проблематичной, поскольку большинство из них не заменяются, что приводит к двигательным или когнитивным нарушениям, в зависимости от соответствующей области мозга.

В случае аутоиммунных заболеваний, таких как рассеянный склероз, именно иммунные клетки атакуют поддерживающие клетки мозга, обеспечивая передачу нервной информации, что может привести к двигательным и когнитивным проблемам.

Если воспаление возникает во время развития мозга (у плода или новорожденного), оно, к сожалению, может иметь более серьезные последствия. Во время нормального развития мозга клетки мозга размножаются, мигрируют и дифференцируются, образуя различные области коры, отвечающие за речь, моторику, память, мотивацию и т. д. Нейровоспаление может мешать этим процессам развития и приводить к долгосрочному дефициту. 

Например, цитомегаловирусная инфекция может привести к потере слуха у детей. В более серьезном случае вируса Зика раннее заражение может привести к остановке развития мозга (микроцефалии), что может сопровождаться серьезными когнитивными трудностями. В целом, материнское воспаление увеличивает риск развития у ребенка нервно-психического заболевания, такого как аутизм.

Связь нейровоспаления с депрессией и нейродегенерацией

Нейровоспаление, депрессия и нейродегенерация тесно связаны, и с каждым днем ​​появляется все больше исследований и доказательств, подтверждающих это. 

Депрессия может указывать на нейродегенеративный процесс, лежащий в основе таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера. Стресс и тревога, сохраняющиеся в течение долгого времени, вызывают нейродегенерацию и нейровоспаление, активируя нейроэндокринную систему. Кроме того, растет количество исследований о влиянии микробиоты кишечника на нейровоспаление и о способах укрепления психического здоровья.

Нейровоспаление также связано с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона. При подобных недугах хроническое воспаление может способствовать повреждению нейронов и прогрессированию симптомов.

Нейровоспаление — это реакция иммунной системы мозга на агрессию или инфекцию, что подразумевает активацию клеток, называемых микроглией. Они выделяют вещества, которые могут вызвать воспаление, такие как цитокины, хемокины или свободные радикалы.

Нейровоспаление может оказывать положительные эффекты, такие как устранение вредных агентов или восстановление поврежденных тканей, но оно также может иметь и отрицательные последствия, например, вызывая повреждение нейронов или изменение связи между ними, когда оно происходит длительно или хронически с течением времени.

Воспаление головного мозга может способствовать появлению и сохранению симптомов тревоги, влияя на функции областей мозга, участвующих в регуляции эмоций и, в частности, страха.

Депрессия — это психическое расстройство, которое характеризуется стойкой грустью, потерей интереса к занятиям, которые нам обычно нравятся, низкой самооценкой и другими физическими симптомами, такими как усталость и отсутствие желания заниматься физической деятельностью.

Депрессия связана с тремя основными нейробиологическими изменениями: 

• снижение уровня серотонина в мозге, который является нейротрансмиттером, регулирующим настроение;

• изменением оси гипоталамо-гипофиз-надпочечники (HPA), которая является системой, контролирующей реакцию на стресс;

• снижение производства новых нейронов в гиппокампе, который является областью мозга, участвующей в памяти и обучении.

Нейровоспаление и депрессия тесно связаны и влияют друг на друга. С одной стороны, нейровоспаление может вызвать или усугубить депрессию, выделяя вещества, которые снижают уровень серотонина в мозге или изменяют ось HPA. С другой стороны, депрессия может способствовать или ускорять нейровоспаление, вызывая окислительный стресс или изменение иммунитета в мозге. Таким образом, создается порочный круг, который способствует когнитивному и эмоциональному ухудшению.

Факторы, которые вызывают или усугубляют нейровоспаление и депрессию

Факторы, которые могут вызывать или усугублять нейровоспаление и депрессию, разнообразны и могут иметь генетическое, экологическое или эпигенетическое происхождение. 

Вот некоторые из них:

• Генетические: существуют гены, которые предрасполагают или увеличивают риск возникновения депрессии или нейровоспаления, например ген TREM2, который регулирует воспалительную реакцию в мозге, или ген SERT, который регулирует транспорт серотонина в нейронах.

• Внешние агенты, которые могут повредить мозг или изменить его баланс. Например, токсины (в том числе, от курения, употребления  алкоголя или наркотиков), тяжелые металлы, пестициды, загрязнения, вирусы, бактерии или грибки. Эти агенты могут вызывать окислительный стресс, воспаление или изменение иммунитета в головном мозге.

• Стресс и нездоровые привычки. Стрессовое состояние изменяет баланс между нейротрансмиттерами, такими как серотонин. 

• Метаболические расстройства, такие как ожирение, диабет или метаболический синдром, которые могут вызывать резистентность к инсулину, дислипидемию или гипергликемию, влияя на метаболизм мозга. 

Среди негативных факторов также - отсутствие физических упражнений или умственной и социальной активности.

Нейровоспаление и старение

Нейровоспаление встречается при различных нейродегенеративных заболеваниях, связанных со старением, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Гентингтона, боковой амиотрофический склероз, большое депрессивное расстройство, ишемический инсульт, повреждение спинного мозга. 

Было обнаружено, что среди многих критически важных молекул, которые регулируют нейровоспаление, воспалительный комплекс NLRP3 (NOD-, LRR- и пиринсодержащий белок) играет важную роль в клеточном иммунном ответе, например, во время стресса и инфекции. 

Сборка активированной инфламмасомы NLRP3 приводит к расщеплению прокаспазы-1 до каспазы-1. Каспаза-1 высвобождает цитокины интерлейкин-1 и интерлейкин-18, способствуя опосредованной гасдермином D пироптотической гибели клеток. Недавние данные показывают, что нейровоспаление, вызванное NLRP3, участвует в патологии нейродегенеративных заболеваний. Неправильно свернутые белковые агрегаты в нейронах являются хорошо известными клеточными признаками различных нейродегенеративных заболеваний.

Неправильно свернутые белки и поврежденные органеллы разрушаются клетками, связанными с воспалением, такими как микроглия в головном мозге. Воспаление активированной NLRP3 в микроглии играет ключевую роль в борьбе с неправильно свернутыми белками и спасении нейронов. Аутофагия и убиквитин-протеасомная система в нейронах также принимают участие в деградации или рециркуляции этих мутантных агрегатов белков. Однако избыточные агрегаты в нейронах нарушают аутофагию и систему деградации белка убиквитина, что приводит к активации воспалительных процессов NLRP3 в микроглии и гибели нейронов. Микроглия активирует воспалительные процессы NLRP3 и высвобождает цитокины в ответ на токсичные белковые агрегаты при нейродегенеративных заболеваниях.

Болезнь Альцгеймера является распространенным возрастным нейродегенеративным заболеванием, которое характеризуется накоплением бета-амилоида (А) и внутриклеточными нейрофибриллярными клубками, состоящими из гиперфосфорилированных агрегатов тау-белка. Агрегаты полипептида A в головном мозге считаются ключевым патологическим признаком Альцгеймера.

 Интересно, что воспалительные процессы NLRP3 были обнаружены в мозге пациентов с Альцгеймером и на животных моделях. Таким образом, подходы к разрушению белковых агрегатов системой аутофагии и ингибированию нейровоспаления являются перспективным направлением лечения нейродегенеративных заболеваний, характеризующихся неправильной укладкой белков.

Фосфатидилсерин (ФС) представляет собой компонент мембраны, на долю которого приходится 5–10% общего количества липидов в клетках, который связывает множество сигналов, участвующих в различных биологических процессах, таких как апоптоз, передача сигналов, воспаление, очистка синапсов и активация ферментов в нейронах. Нарушение регуляции ФС обнаружено при многих нейродегенеративных заболеваниях и психиатрических заболеваниях. 

Было показано, что добавление ФС пациентам с болезнями Альцгеймера и Паркинсона облегчает возрастные когнитивные нарушения. Важно отметить, что экзогенные липосомы ФС оказывают противовоспалительное действие на мозг, регулируя высвобождение микроглиальных цитокинов. Замечено, что уровни ФС в сыворотке изменяются при различных нейродегенеративных заболеваниях, и повышение уровня ФС в периферической крови пациентов с большим депрессивным расстройством может улучшить поведение за счет воздействия на высвобождение цитокинов, таких как высвобождение фактора некроза опухоли (ФНО). 

Интересно, что ФНО также связан с потерей слуха. В частности, его уровни в сыворотке значительно повышаются у пациентов с ослабленным слухом. Также было показано, что уровни ФНО  повышаются с возрастом у человека и мышей. Также было показано, что его низкие концентрации активируют путь NF-B, способствуя выживанию клеток. То есть, высокие концентрации ФНО активируют каспазу-3, вызывая апоптоз слуховых клеток, что указывает на то, что воспаление также участвует в механизмах потери слуха.

Укороченная длина теломер лейкоцитов (LTL) также является известным биомаркером старения и возрастных заболеваний. Одно из исследований показало, что сывороточный котинин, вырабатываемый  в процессе курения, связан с LTL и модулируется индексом массы тела (ИМТ) и С-реактивным белком (CRP). В общей сложности около 4047 взрослых были привлечены к участию в этом исследовании в период с 1999 по 2002 год в ходе Национального исследования здоровья и питания. Оно показало,  что воспаление и масса тела играют разную роль в корреляции между котинином сыворотки и LTL. Следовательно, ИМТ и воспаление, связанные с курением, могут влиять на биологическое старение.

В целом эти результаты показывают, что избыточное воспаление считается одной из основных причин нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также потеря слуха. Во время воспаления активация микроглии играет решающую роль в модуляции функции нейронов и гибели клеток. 

Поскольку активация микроглии, по-видимому, является «палкой о двух концах», которая может способствовать нейродегенеративному процессу, правильный баланс и поддержание активации микроглии может быть важной стратегией в лечении дегенеративных заболеваний и требует дальнейшего изучения.

Баланс между кишечником и нейровоспалением

Когда кишечный барьер ослаблен или нарушен, кишечные микробы и продукты их жизнедеятельности могут попасть в кровь и вызвать хроническое системное воспаление, а также достичь головного мозга и спровоцировать нейровоспаление.

Хроническое воспаление может иметь серьезные последствия для здоровья, поскольку может способствовать развитию ряда хронических заболеваний. Одним из них является изменение гематоэнцефалического барьера, который теряет способность регулировать то, что происходит с мозгом. Таким образом, кишечные микробы и продукты их жизнедеятельности могут достигать мозга и вызывать нейровоспаление и нейродегенерацию — процессы, которые повреждают нейроны и влияют на их функции. Это может вызвать такие симптомы, как депрессия, снижение когнитивных функций или старение мозга.

Одним из ключевых механизмов является влияние воспалительных цитокинов — молекул, которые высвобождаются во время воспаления и могут изменять сигналы, поддерживающие целостность гематоэнцефалического барьера.

Кишечные микробы и продукты их жизнедеятельности играют важную роль в системном хроническом воспалении и старении мозга.

Как предупредить нейровоспаление

Существуют решения для борьбы с нейровоспалением и улучшения здоровья мозга. Вот несколько стратегий, которые можно реализовать для уменьшения нейровоспаления и улучшения здоровья мозга.

• Здоровая диета

Она играет решающую роль в здоровье мозга. Рацион, богатый необходимыми питательными веществами, может быть полезен для уменьшения нейровоспаления. Употребление в пищу овощей, рыбы, богатой жирными кислотами омега-3, грибов, орехов и оливкового масла первого холодного отжима может обеспечить широкий спектр питательных веществ, которые помогают уменьшить воспаление в мозге.

Листовые зеленые овощи, такие как шпинат и капуста, богаты антиоксидантами, витаминами и минералами, которые могут обладать противовоспалительными свойствами. Фрукты и овощи в целом полны биологически активных веществ, полезных для здоровья мозга.

Жирная рыба, такая как лосось, скумбрия и сардины, насыщена жирными кислотами омега-3, такими как DHA и EPA, которые известны своими противовоспалительными свойствами. Грибы, такие как шиитаке, рейши и львиная грива, содержат биологически активные соединения, которые могут оказывать противовоспалительное и антиоксидантное действие. 

Орехи, такие как грецкие и миндаль, богаты полезными жирами и антиоксидантами. Оливковое масло первого холодного отжима, используемое в качестве основного источника пищевых жиров, содержит антиоксидантные и противовоспалительные соединения, которые могут быть полезны для здоровья мозга.

В дополнение к этому списку для уменьшения нейровоспаления полезно исключить рафинированные углеводы, сахар и обработанные пищевые продукты. 

Также существуют исследования, которые предполагают, что низкоуглеводные или кетогенные диеты, а также периодическое голодание могут быть ключевыми инструментами для людей, страдающих нейровоспалениями.

• Регулярные физические упражнения

Они не только полезны для здоровья сердечно-сосудистой системы и обмена веществ, но также оказывают положительное влияние на здоровье мозга: они уменьшают системное воспаление в организме и регулируют баланс вегетативной нервной системы.

Аэробные упражнения, такие как ходьба, бег, плавание или езда на велосипеде, улучшают кровообращение и увеличивают выработку эндорфинов — гормонов, обладающих противовоспалительным действием и улучшающих настроение. Кроме того, физические упражнения могут также способствовать выработке BDNF (нейротрофического фактора головного мозга), белка, который участвует в выживании и росте нервных клеток, что может оказывать защитное воздействие на здоровье мозга. Силовые упражнения с отягощениями или художественная гимнастика также запускают выработку множества веществ, вырабатываемых мышцами и костями, которые регулируют функцию мозга.

Упражнения также помогают улучшить когнитивные функции и уменьшить затуманивание сознания — один из распространенных симптомов нейровоспаления. Увеличение притока крови к мозгу во время физических упражнений может улучшить оксигенацию и доставку питательных веществ в мозг, что способно оказать положительное влияние на функцию мозга.

Важно помнить, что упражнения должны подходить каждому человеку, и эффективнее всего следовать индивидуальной программе, особенно если у человека уже имеются проблемы со здоровьем.

• Сон и циркадные ритмы

Циркадные ритмы и отдых играют решающую роль в регулировании иммунной системы и уменьшении нейровоспаления. Во время сна происходят процессы восстановления и очищения мозга, в ходе которых выводятся токсины и уменьшается накопление аномальных белков, которые могут способствовать нейровоспалению. Кроме того, достаточный сон также помогает регулировать циркадные ритмы, которые представляют собой внутренние биологические часы, контролирующие различные биологические процессы, включая иммунный ответ. 

Важно наличие естественного света в течение дня, а также поддержание  регулярного графика сна. Также рекомендуется избегать воздействия экранов перед сном и, в целом, чрезмерного искусственного освещения в ночное время. Нормализация сна и циркадных ритмов может стать важной стратегией в профилактике и лечении нейровоспалений и их последствий для здоровья мозга.

• Добавки при нейровоспалениях

В дополнение к здоровому питанию и физическим упражнениям соответствующие добавки могут быть дополнительной стратегией уменьшения нейровоспаления. Некоторые специфические питательные вещества обладают противовоспалительными свойствами и могут оказывать положительное влияние на здоровье мозга.

• Витамин D является питательным веществом, которое играет важную роль в регулировании иммунной системы и связано с противовоспалительными свойствами. Дефицит витамина D связан с повышенным риском развития воспалительных и аутоиммунных заболеваний, включая нейровоспаление. Индивидуальная оптимизация уровня витамина D может быть полезной для уменьшения воспаления в мозге и улучшения здоровья мозга.

• Магний является важным минералом, дефицит которого наблюдается у значительной части населения. Он содержится в таких продуктах, как орехи, семена или зеленолистные овощи, но получить необходимое количество магния сложно, поэтому могут потребоваться добавки с такими формами, как ATA-магний, таурат или глицинат магния. Особенно важно оптимизировать его уровень у людей с нейровоспалением.

С другой стороны, необходимо достичь адекватного баланса между жирными кислотами омега-6, которые обычно поступают в организм в избытке, и омега -3, которые в основном содержатся в жирной рыбе. Было доказано, что омега-3 обладают противовоспалительным действием и могут оказывать положительное влияние на здоровье мозга. Добавки омега-3 могут быть полезны для уменьшения нейровоспаления и улучшения функции мозга.

Конечно, оптимизация других микроэлементов, таких как витамины группы B или цинк, также важна, но оценка их потребности всегда должна быть индивидуальной, как и в случае с другими добавками. Существуют также фитотерапевтические компоненты, такие как куркумин или крокус (шафран), а также некоторые адаптогены, но их также следует назначать индивидуально в соответствии с потребностями каждого человека.

• Внимание к микробиоте полости рта и кишечника

Микробиота как во рту, так и в кишечнике играет решающую роль в здоровье мозга и может оказывать значительное влияние на нейровоспаление. Поддержание сбалансированной и здоровой микробиоты способствует уменьшению воспаления в головном мозге.

Забота о микробиоте полости рта может быть достигнута посредством хорошей гигиены полости рта, которая включает регулярную чистку зубов и языка, использование зубной нити и полосканий рта кокосовым или кунжутным маслом. Конечно, регулярные визиты к стоматологу тоже необходимы.

С другой стороны, заботы о кишечной микробиоте можно добиться с помощью сбалансированной диеты, богатой разнообразными продуктами, такими как овощи, фрукты, орехи и семена. Употребление ферментированных продуктов, таких как йогурт, кефир, квашеная капуста или кимчи, также может быть полезным для укрепления здоровой микробиоты кишечника. Конечно, при наличии специфического дисбактериоза, такого как SIBO или избыточный рост Candida, следует применять более широкие терапевтические подходы.

Онлайн обучение
Anti-Age медицине

Изучайте тонкости антивозрастной медицины из любой точки мира. Для удобства врачей мы создали обучающую онлайн-платформу Anti-Age Expert: Здесь последовательно выкладываются лекции наших образовательных программ, к которым открыт доступ 24/7. Врачи могут изучать материалы необходимое количество раз, задавать вопросы и обсуждать интересные клинические случаи с коллегами в специальных чатах

Узнать подробнее

Краткие выводы

• Нейродегенерация — это патологический процесс, поражающий нейроны, нервные клетки, ответственные за передачу информации в головном мозге и остальной части нервной системы.

• Это явление может вызывать различные неврологические расстройства, такие как болезнь Альцгеймера, Паркинсона, рассеянный склероз или боковой амиотрофический склероз.

• Способы уменьшения нейровоспаления включают в себя здоровую диету с низким содержанием рафинированных углеводов и богатую овощами, рыбой, грибами, орехами и оливковым маслом. Регулярные физические упражнения, адекватные добавки с противовоспалительными питательными веществами, такими как витамин D, магний, омега-3 и витамины комплекса B, а также забота о микробиоте полости рта и кишечника также являются важными стратегиями для уменьшения воспаления в мозге и улучшения общего состояния. здоровье мозга.

• Важно помнить, что эти подходы должны быть персонализированы и адаптированы к потребностям и условиям каждого человека. 

Список использованной литературы

1. Bard, F., Cannon, C., Barbour, R., Burke, R.-L., Games, D., Grajeda, H., et al. (2000). Peripherally administered antibodies against amyloid β-peptide enter the central nervous system and reduce pathology in a mouse model of Alzheimer disease. Nat. Med. 

2. Colonna, M., and Brioschi, S. (2020). Neuroinflammation and neurodegeneration in the human brain at single-cell resolution. Nat. Rev. Immunol. 20.

3. Nicoll, J. A. R., Buckland, G. R., Harrison, C. H., Page, A., Harris, S., Love, S., et al. (2019). Persistent neuropathological effects 14 years following amyloid-β immunization in Alzheimer's disease. Brain 142. 

4. Sevigny, J., Chiao, P., Bussière, T., Weinreb, P. H., Williams, L., Maier, M., et al. (2016). The antibody aducanumab reduces Aβ plaques in Alzheimer's disease. Nature 537.

5. Swanson, K. V., Deng, M., and Ting, J. P. (2019). The NLRP3 inflammasome: molecular activation and regulation to therapeutics. Nat. Rev. Immunol. 19.

6. Wang, G., Yin, W., Shin, H., Tian, Q., Lu, W., and Hou, X. S. (2021). Neuronal accumulation of peroxidized lipids promotes demyelination and neurodegeneration through the activation of the microglial NLRP3 inflammasome. Nat. Aging. 1.