Az érelmeszesedésben az idegrendszernek is szerepe van

A szív és érrendszeri problémák róják a legnagyobb terhet a modern egészségügyi rendszerekre. Az érelmeszesedés még ebben a kategóriában is viszi prímet, a nyugati társadalmakban az első számú halálok és a legnagyobb mértékű munkaképesség-csökkenést is ez okozza. Rendkívül fontos betegségről van tehát szó, aminek a hátterében álló folyamatokat még nem teljesen érti a tudomány. Annyi biztos, hogy a zsírokat is tartalmazó lerakódások károsítják az ereket és rontják a különböző szervek vérellátását. Újabb eredmények szerint az immunrendszernek is fontos szerepe van a betegség lefolyásában, egy új vizsgálat szerint pedig az idegrendszer is közrejátszik benne.

Az érelmeszesedés a leggyakoribb szív és érrendszeri probléma. Az erek falán lerakódó, főleg zsírokból álló plakkok maguk is szűkítik a vér által bejárható teret, ezzel rontják a vérellátást. A legnagyobb veszélyt azonban a plakkokból leszakadó darabkák rejtik, melyek az egyre vékonyabb artériákba kerülve elzárhatják azokat, így teljesen megvonva a vér által szállított tápanyagokat az adott artéria által ellátott szervtől. Ennek eredményeképp a sejtek elhalnak, ez történik a sztrók és a szívinfarktus esetében is, előbbinél az agyban, utóbbinál a szívben.

Az érelmeszesedés betegségi folyamatait egyelőre nem értjük teljes egészében. Annyi biztos, hogy a magas koleszterin-szint, a dohányzás, a magas vérnyomás, a cukorbetegség, az elhízás és bizonyos genetikai faktorok mind fokozzák a kialakulásának valószínűségét. A betegségi folyamatok akár már nagyon fiatalon megindulhatnak. Találtak már az érelmeszesedésre utaló jeleket 10 éves kor környékén is különböző kutatások. Az érelmeszesedés azonban jellemzően 40 év fölött okoz komplikációkat. Érdekes, hogy az érelmeszesedés nem csupán a modern világ problémája. Az antropológusok már 5000 éves emberi maradványokon is kimutattak érelmeszesedésre utaló jeleket.

Az erek és az idegek

Érdekes módon a keringési rendszer és az idegrendszer szoros együttműködést mutat mind a fejlődő, mind a kifejlett állatoknál és embereknél. A fejlődés során egy sor jelzőmolekula irányítja egyidejűleg az idegek és az erek növekedését. A kifejlett egyedeknél a vér-agy gát a legszorosabb együttműködés az idegszövet és az erek között, de a vérerek olyan molekulákat is felszabadítanak, amelyek az idegsejtek és az erek növekedését egyaránt befolyásolják. Ez a szoros kapcsolat felvetette, hogy az idegrendszer akár az erek betegségi folyamatait is befolyásolhatja, például az érelmeszesedés lefolyásába is lehet beleszólása.

Mégis hosszú időn keresztül az immunrendszerre fókuszáltak a kutatók, mivel kiderült, hogy a lerakódások számos immunsejtet is tartalmaznak. Amikor a zsírok elkezdenek felgyülemleni az érfalon, akkor hamarosan megjelennek az immunsejtek is a lerakódás környékén és olyan anyagok felszabadításába kezdenek, amelyek további immunsejteket vonzanak a környékre, az ér külső felszínére is. Az immunsejtek felhalmozódása miatt a plakkok tulajdonképpen harmadlagos immunszervnek tekinthetők. Az immunsejtek gyulladást idéznek elő, amely elvileg a plakkok eltakarítását segítené elő, a gyakorlatban azonban úgy tűnik, hogy csak ront a helyzeten. Az érelmeszesedéssel szemben éppen ezért ígéretes stratégiának tűnik a gyulladás lecsökkentése, azonban egyelőre nincs rá igazán jó módszer egyelőre.

Neuroimmun-kardiovaszkuláris interfészek

Az érelmeszesedés mechanizmusában eddig tehát az erek és az immunrendszer kapcsolatára helyezték a hangsúlyt a kutatók. Az idegrendszer beleszólásának lehetősége nem is merült fel igazán, mivel úgy gondolták, hogy az erek belső falán felgyülemlő immunsejtekre alig lehetnek hatással az ereket kívülről beidegző neuronok. Azonban a lerakódások közelében az erek külső felszínén is jelentős mennyiségű immunsejt fordul elő. Egy európai együttműködés keretei között készült vizsgálatban ezért az idegrendszer és az érelmeszesedés potenciális kapcsolatának feltárását tűzték ki célul.

A kutatók az érelmeszesedés egérmodelljei mellett emberi szövetmintákat is felhasználtak. Különféle mikroszkópos módszerekkel figyelték meg az elmeszesedett és az egészséges érszakaszok felépítésbeli különbségeit. Az érelmeszesedés egérmodelljénél a zsírok lebontásában résztvevő egyik fehérje génje működésképtelen, így ezeknél az állatoknál a normál laboratóriumi eledel fogyasztása mellett is megjelenik az érelmeszesedés. A kutatók a vizsgálatokhoz szükséges emberi szövetmintákhoz különböző európai kórházak biobankjaiból jutottak hozzá. Ezek mind műtéti úton eltávolított érszakaszok voltak.

A kutatók azt találták, hogy az elmeszesedett erek intenzívebben voltak beidegezve, mint az egészséges szakaszok, mind a kísérleti állatoknál, mind az emberi szövetmintákban. Ráadásul a plakkok mérete és a beidegzés mértéke erősen együttjárt. Az elmeszesedett szakaszokat beidegző neuronok két fő típusba voltak sorolhatók: érző idegsejtek és szimpatikus idegsejtek. Az érző idegsejtek az agy felé közvetítik az általuk felfogott jeleket, míg a szimpatikus idegsejtek az erek átmérőjét szabályozzák az erek simaizomzatán keresztül.

A kutatók ezek mellett növekedési kúpokat is megfigyeltek az idegsejtnyúlványokon. Ezek jelenléte arra utal, hogy a nyúlványaik éppen növekednek, vagyis frissen idegzik be az elmeszesedő érszakaszokat. A kutatók ezután összehasonlították az elmeszesedett és az egészséges érszakaszokat beidegző idegek génkifejezését. A hatalmas mennyiségű adat egyik legfontosabb üzenete, hogy a feltehetőleg az immunaktiváció váltja ki az idegnyúlványok átszerveződését, növekedését a plakkok környékén.

Egy egészséges és egy elmeszesedett érszakasz mikrostruktúrája (Forrás: Clyburn és Birren, 2022 – Nature).

Az idegi jelátvitel is hozzájárul a probléma súlyosbodásához

A kutatók ezek mellett arra is kíváncsiak voltak, hogy az idegi aktivitás hogyan befolyásolja az érelmeszesedés lefolyását. Hogy ezt kiderítsék, kiiktatták a szimpatikus idegrendszert. Ezt egy neurotoxikus vegyület, a hidroxi-dopamin befecskendezésével, illetve a szimpatikus idegek átmetszésével érték el. Mindkét beavatkozás hatására kimutatható mértékben csökkent le az erek szimpatikus beidegzése a kísérleti állatokban és ezzel együtt a plakkok környékén lévő immunsejtek száma is megfogyatkozott. Az idegek átmetszésének hatására ráadásul a plakkok mérete is lecsökkent.

A kutatók egy további vizsgálattal azt tisztázták, hogy a plakkokat beidegző idegsejtek végső soron egy agyi hálózattal vannak összeköttetésben, amely hipotalamikus és agytörzsi sejtcsoportokat is tartalmaz. Ez a hálózat normálisan részt vesz az erek átmérőjének szabályozásában és az erekből származó szenzoros információ feldolgozásában. A kutatók a c-Fos nevű gén kifejeződését vizsgálták ebben a hálózatban, amiből a halál beálltát megelőző idegi aktivitásra lehet következtetni. E vizsgálat alapján a kutatók szerint a hálózat aktivitása összefüggésben van az érelmeszesedés súlyosságával.

Összességében tehát úgy tűnik, hogy az érelmeszesedés során az immunsejtek jelzései hatására fokozódik az érintett érszakaszok idegi ellátása, innentől fogva pedig a szimpatikus idegrendszer is hozzájárul a plakkok növekedéséhez. Az új ismeretek remélhetőleg segíteni fogják az érelmeszesedés elleni harcot. Elképzelhető, hogy az idegi aktivitás befolyásolása révén le lehetne lassítani a plakkok növekedését, ami számos életet menthetne meg. Amíg erre nincs megoldás, addig nem tehetünk mást, mint hogy bízunk benne, hogy jó géneket örököltünk és igyekszünk követni az egészséges életmód néhány alapelvét.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2022/22. számában jelent meg, az Agyi aktualitások rovatban.