การอักเสบของระบบประสาทคือการอักเสบของเนื้อเยื่อประสาทอาจเริ่มต้นขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณต่างๆ รวมถึงการติดเชื้อการบาดเจ็บที่สมอง^{[ 1 ]} สาร พิษหรือภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง^{[ 2 ]}ในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) ซึ่งรวมถึงสมองและไขสันหลังไมโครเกลีย เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกัน โดยกำเนิดประจำถิ่นที่ถูกกระตุ้นเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณเหล่านี้^{[ 2 ]}โดยทั่วไปแล้ว CNS เป็นบริเวณที่มีภูมิคุ้มกันพิเศษ เนื่องจากเซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนปลายมักถูกปิดกั้นโดยกำแพงเลือด-สมอง (BBB) ​​ซึ่งเป็นโครงสร้างพิเศษที่ประกอบด้วยแอสโทรไซต์และเซลล์บุผนัง หลอดเลือด ^{[ 3 ]}อย่างไรก็ตาม เซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนปลายที่ไหลเวียนอาจผ่าน BBB ที่เสียหายและพบกับเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียที่แสดง โมเลกุลคอมเพล็กซ์ความเข้ากันได้ ของ เนื้อเยื่อ หลักทำให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันอย่างต่อเนื่อง^{[ 4 ]}แม้ว่าการตอบสนองจะเริ่มต้นขึ้นเพื่อปกป้องระบบประสาทส่วนกลางจากเชื้อโรค แต่ผลกระทบอาจเป็นพิษและทำให้เกิดการอักเสบเป็นวงกว้าง รวมถึงการเคลื่อนย้ายของเม็ดเลือดขาวผ่านแนวกั้นเลือด-สมองก็อาจเกิดขึ้นได้^{[ 2 ]}

การอักเสบของระบบ ประสาทถือเป็นการอักเสบเรื้อรัง ซึ่งตรงข้ามกับการอักเสบเฉียบพลันของระบบประสาทส่วนกลาง [ ^{5 ] การ}อักเสบเฉียบพลันมักเกิดขึ้นทันทีหลังจากได้รับบาดเจ็บที่ระบบประสาทส่วนกลาง และมีลักษณะเฉพาะคือโมเลกุลที่ก่อให้เกิดการอักเสบ การกระตุ้นเซลล์บุผนังหลอดเลือด การสะสมของ เกล็ดเลือดและอาการบวม ของเนื้อเยื่อ ^{[ 6 ]} การอักเสบเรื้อรังคือการกระตุ้นเซลล์เก ลียอย่างต่อเนื่องและการดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ เข้าสู่สมอง การอักเสบเรื้อรังมักเกี่ยวข้องกับโรคความเสื่อม ของระบบประสาท สาเหตุทั่วไปของการอักเสบเรื้อรังของระบบประสาท ได้แก่:

• สารเมตาบอไลต์ที่เป็นพิษ
• ภูมิคุ้มกันตนเอง
• การแก่ชรา
• จุลินทรีย์
• ไวรัส
• การบาดเจ็บที่สมอง
• การบาดเจ็บไขสันหลัง
• มลพิษทางอากาศ
• ควันบุหรี่มือสอง
• การบาดเจ็บจากแรงระเบิด

ไวรัส แบคทีเรีย และเชื้อโรคอื่นๆ จะกระตุ้นระบบป้องกันของร่างกาย กระตุ้นให้เซลล์ภูมิคุ้มกันปกป้องบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความเสียหาย เชื้อโรคแปลกปลอมบางชนิดสามารถกระตุ้นการตอบสนองการอักเสบที่รุนแรง ซึ่งอาจทำให้ความสมบูรณ์ของอุปสรรคเลือด-สมองลดลง และทำให้การไหลเวียนของการอักเสบในเนื้อเยื่อใกล้เคียงเปลี่ยนแปลงไป ตำแหน่งและชนิดของการติดเชื้อสามารถกำหนดได้ว่าการตอบสนองการอักเสบแบบใดจะถูกกระตุ้น และไซโตไคน์หรือเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดใดจะทำงาน^{[ 7 ]}

ไมโครเกลียได้รับการยอมรับว่าเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของระบบประสาทส่วนกลาง^{[ 2 ]}ไมโครเกลียจะสำรวจสภาพแวดล้อมอย่างแข็งขันและเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์อย่างมีนัยสำคัญเพื่อตอบสนองต่อการบาดเจ็บของระบบประสาท^{[ 8 ]}การอักเสบเฉียบพลันในสมองมักมีลักษณะเฉพาะคือการกระตุ้นไมโครเกลียอย่างรวดเร็ว^{[ 5 ]}ในช่วงเวลานี้จะไม่มีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันจากส่วนปลาย อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป การอักเสบเรื้อรังจะทำให้เนื้อเยื่อเสื่อมสภาพและเกิดความเสียหายต่อกำแพงเลือด-สมอง ในช่วงเวลานี้ ไมโครเกลียจะสร้างอนุมูลอิสระและปล่อยสัญญาณเพื่อดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันจากส่วนปลายให้ตอบสนองต่อการอักเสบ^{[ 8 ]}

แอสโทรไซต์เป็นเซลล์เกลียที่พบมากที่สุดในสมอง พวกมันมีส่วนเกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาและการสนับสนุนเซลล์ประสาท และเป็นส่วนประกอบสำคัญของกำแพงกั้นเลือด-สมอง หลังจากสมองได้รับความเสียหาย เช่น การบาดเจ็บที่สมอง แอสโทรไซต์อาจถูกกระตุ้นให้ทำงานเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ประสาทที่ได้รับบาดเจ็บหรือไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้น^{[ 6 ] [ 1 ]}เมื่อถูกกระตุ้นแล้ว แอสโทรไซต์อาจปล่อยปัจจัยการเจริญเติบโตต่างๆ และเกิดการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยา ตัวอย่างเช่น หลังจากได้รับบาดเจ็บ แอสโทรไซต์จะสร้างแผลเป็นเกลียที่ประกอบด้วยเมทริกซ์โปรตีโอไกลแคนซึ่งขัดขวางการงอกใหม่ของแอกซอน^{[ 6 ]}อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดพบว่าแผลเป็นเกลียไม่ได้เป็นอันตราย แต่กลับเป็นประโยชน์ต่อการงอกใหม่ของแอกซอน^{[ 9 ]}

ไซโตไคน์เป็นโปรตีนประเภทหนึ่งที่ควบคุมการอักเสบการส่งสัญญาณของเซลล์และกระบวนการต่างๆ ของเซลล์ เช่น การเจริญเติบโตและการอยู่รอด^{[ 10 ]}เคโมไคน์เป็นกลุ่มย่อยของไซโตไคน์ที่ควบคุมการเคลื่อนย้ายของเซลล์เช่น การดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันไปยังบริเวณที่มีการติดเชื้อหรือบาดเจ็บ^{[ 10 ]}เซลล์หลายชนิดในสมองอาจผลิตไซโตไคน์และเคโมไคน์ เช่น ไมโครเกลีย แอสโทรไซต์เซลล์บุผนังหลอดเลือด และเซลล์เกลียอื่นๆ ในทางสรีรวิทยา เคโมไคน์และไซโตไคน์ทำหน้าที่เป็นสารปรับแต่งระบบประสาทที่ควบคุมการอักเสบและการพัฒนา ในสมองที่แข็งแรง เซลล์จะหลั่งไซโตไคน์เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมการอักเสบเฉพาะที่ซึ่งดึงดูดไมโครเกลียและกำจัดการติดเชื้อหรือการบาดเจ็บ อย่างไรก็ตาม ในภาวะการอักเสบของระบบประสาท เซลล์อาจปล่อยไซโตไคน์และเคโมไคน์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งอาจทำให้กำแพงเลือด-สมองเสียหายได้^{[ 11 ]}เซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนปลายจะถูกเรียกไปยังบริเวณที่ได้รับบาดเจ็บผ่านทางไซโตไคน์เหล่านี้ และอาจเคลื่อนย้ายข้ามกำแพงเลือดสมองที่เสียหายเข้าไปในสมองได้ ไซโตไคน์ทั่วไปที่ผลิตขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการบาดเจ็บของสมอง ได้แก่อินเตอร์ลิวคิน-6 (IL-6) ซึ่งผลิตขึ้นในระหว่างแอสโตรกลิโอซิสและอินเตอร์ลิวคิน-1 เบต้า (IL-1β) และทูมอร์เนโครซิสแฟคเตอร์อัลฟา (TNF-α) ซึ่งสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดความเป็นพิษต่อ เซลล์ประสาท ได้ แม้ว่าไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบอาจทำให้เซลล์ตายและเกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อรอง แต่ก็จำเป็นสำหรับการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ^{[ 12 ]}ตัวอย่างเช่น TNF-α ทำให้เกิดความเป็นพิษต่อ ระบบประสาท ในระยะเริ่มต้นของการอักเสบของระบบประสาท แต่มีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อในระยะหลังของการอักเสบ

อุปสรรค เลือด-สมองเป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยเซลล์บุผนังหลอดเลือดและแอสโทรไซต์ซึ่งทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นระหว่างสมองและเลือดที่ไหลเวียน ในทางสรีรวิทยา สิ่งนี้ช่วยปกป้องสมองจากโมเลกุลและเซลล์ที่เป็นพิษในเลือดได้ แอสโทรไซต์สร้างจุดเชื่อมต่อที่แน่นหนาดังนั้นจึงสามารถควบคุมได้อย่างเข้มงวดว่าอะไรจะผ่านอุปสรรคเลือด-สมองและเข้าสู่ช่องว่างระหว่างเซลล์ได้ [ ^{6 ] หลังจาก}ได้รับบาดเจ็บและมีการปล่อยปัจจัยการอักเสบอย่างต่อเนื่อง เช่น เคโมไคน์ อุปสรรคเลือด-สมองอาจถูกทำลาย ทำให้สามารถซึมผ่านส่วนประกอบของเลือดที่ไหลเวียนและเซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนปลายได้ เซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและแบบปรับตัว เช่นแมโครฟาจเซลล์Tและเซลล์ Bอาจเข้าสู่สมองได้ ซึ่งจะทำให้สภาพแวดล้อมการอักเสบของสมองรุนแรงขึ้นและก่อให้เกิดการอักเสบเรื้อรังของระบบประสาทและการเสื่อมของระบบประสาท

การบาดเจ็บที่สมอง (TBI) คือการบาดเจ็บที่สมองที่เกิดจากแรงกระแทกอย่างรุนแรงที่ศีรษะ^{[ 6 ]}หลังจากการบาดเจ็บที่สมอง จะมีทั้งกลไกการซ่อมแซมและการเสื่อมสภาพที่นำไปสู่สภาพแวดล้อมของการอักเสบ ภายในไม่กี่นาทีหลังการบาดเจ็บ ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบจะถูกปล่อยออกมา ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบIl-1βเป็นหนึ่งในไซโตไคน์ที่ทำให้ความเสียหายของเนื้อเยื่อที่เกิดจากการบาดเจ็บที่สมองรุนแรงขึ้น การบาดเจ็บที่สมองอาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อส่วนประกอบที่สำคัญของสมอง รวมถึงอุปสรรคเลือด-สมอง Il-1β ทำให้เกิดการแตกตัวของ DNAและอะพอพโทซิสและเมื่อรวมกับ TNF-α อาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปสรรคเลือด-สมองและการแทรกซึมของเม็ดเลือดขาว [ ^{13 ] พบ}ว่ามีความหนาแน่นของเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ถูกกระตุ้นเพิ่มขึ้นในสมองของมนุษย์หลังจากการกระทบกระเทือน^{[ 1 ]}

ไมโครเกลียเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันที่พบมากที่สุดในสมอง จึงมีความสำคัญต่อการป้องกันสมองจากการบาดเจ็บ ข้อเสียที่สำคัญของเซลล์เหล่านี้คือ ความสามารถในการส่งเสริมกลไกการฟื้นตัวด้วยปัจจัยต้านการอักเสบถูกยับยั้งโดยความสามารถรองในการสร้างไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบจำนวนมาก ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อสมองอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากปัจจัยต้านการอักเสบมีปริมาณลดลงเมื่อไมโครเกลียผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบมากเกินไป ไซโตไคน์ที่ผลิตโดยไมโครเกลีย แอสโทรไซต์ และเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ จะกระตุ้นเซลล์เกลียทำให้จำนวนปัจจัยที่ก่อให้เกิดการอักเสบเพิ่มมากขึ้น ซึ่งยิ่งทำให้ระบบประสาทไม่สามารถฟื้นตัวได้ ลักษณะสองด้านของไมโครเกลียเป็นตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการอักเสบของระบบประสาทจึงอาจเป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ^{[ 14 ]}

การบาดเจ็บไขสันหลัง (SCI) สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ระยะ ระยะแรกหรือระยะเฉียบพลันเกิดขึ้นภายในไม่กี่วินาทีถึงไม่กี่นาทีหลังการบาดเจ็บ ระยะที่สองเกิดขึ้นภายในไม่กี่นาทีถึงหลายสัปดาห์หลังการบาดเจ็บ และระยะเรื้อรังเกิดขึ้นภายในหลายเดือนถึงหลายปีหลังการบาดเจ็บ^{[ 15 ]}การบาดเจ็บไขสันหลังระยะแรกเกิดจากการกดทับหรือการตัดไขสันหลัง ทำให้เกิดความเป็นพิษ จากกลูตาเมต ความ ไม่สมดุลของไอออนโซเดียมและแคลเซียม และความเสียหายจากอนุมูลอิสระ [ ^{16 ] การ}เสื่อมของระบบประสาทผ่านอะพอพโทซิสและการทำลาย ปลอกไมอีลิ นของเซลล์ประสาททำให้เกิดการอักเสบที่บริเวณที่ได้รับบาดเจ็บ^{[ 15 ]}ซึ่งนำไปสู่การบาดเจ็บไขสันหลังระยะที่สอง ซึ่งมีอาการต่างๆ เช่นอาการบวมน้ำ โพรงในเนื้อเยื่อ ไขสันหลังปฏิกิริยาของเซลล์ เกลีย และอาจสูญเสียการทำงานอย่างถาวร^{[ 15 ]}

ในระหว่างการตอบสนองการอักเสบที่เกิดจาก SCI ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบหลายชนิด ได้แก่อินเตอร์ลิวคิน 1β (IL-1β), ไนตริกออกไซด์ซินเทสที่เหนี่ยวนำได้ ( iNOS ), อินเตอร์เฟรอน-γ (IFN-γ), IL-6 , IL-23และปัจจัยเนื้องอกเนโครซิส α (TNFα) จะถูกหลั่งออกมา ซึ่งจะกระตุ้นไมโครเกลียในบริเวณนั้นและดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันต่างๆ เช่น แมโครฟาจที่ได้จากไขกระดูกที่ยังไม่ได้รับการกระตุ้น^{[ 17 ]}ไมโครเกลียและแมโครฟาจที่ถูกกระตุ้นเหล่านี้มีบทบาทในการเกิดโรค SCI

เมื่อแมโครฟาจแทรกซึมเข้าไปในบริเวณศูนย์กลางของบาดแผล แมโครฟาจจะเปลี่ยนฟีโนไทป์จากฟีโนไทป์ M2 ไปเป็นฟีโนไทป์คล้าย M1 ฟีโนไทป์ M2 เกี่ยวข้องกับปัจจัยต้านการอักเสบ เช่นIL-10 , IL-4 และ IL-13 และมีส่วนช่วยในการรักษาบาดแผลและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ อย่างไรก็ตาม ฟีโนไทป์คล้าย M1 เกี่ยวข้องกับไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบและอนุมูลอิสระที่ก่อให้เกิดความเสียหายและการอักเสบเพิ่มขึ้น^{[ 18 ]}ปัจจัยต่างๆ เช่น เศษ ไมอีลินซึ่งเกิดขึ้นจากบาดแผลที่บริเวณที่เสียหาย ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนฟีโนไทป์จาก M2 เป็น M1 ได้^{[ 19 ]}การลดลงของจำนวนแมโครฟาจ M2 และการเพิ่มขึ้นของจำนวนแมโครฟาจ M1 เกี่ยวข้องกับการอักเสบเรื้อรัง^{[ 19 ]}การอักเสบระยะสั้นมีความสำคัญในการกำจัดเศษเซลล์ออกจากบริเวณที่ได้รับบาดเจ็บ แต่การอักเสบเรื้อรังในระยะยาวนี้จะนำไปสู่การตายของเซลล์และความเสียหายที่แผ่กระจายออกไปจากบริเวณที่ได้รับบาดเจ็บ^{[ 20 ]}

ความชรามักเกี่ยวข้องกับความบกพร่องทางสติปัญญาและแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นในการเกิดโรคทางระบบประสาทเสื่อมเช่นโรคอัลไซเมอร์ [ ^{21 ] ตัว}บ่งชี้การอักเสบที่สูงขึ้นดูเหมือนจะเร่งกระบวนการชราของสมอง^{[ 22 ]}ในสมองที่ชราโดยไม่มีโรคที่เห็นได้ชัด มีระดับของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบเพิ่มขึ้นเรื้อรังและระดับของไซโตไคน์ที่ต้านการอักเสบลดลง ความไม่สมดุลของภาวะสมดุลระหว่างไซโตไคน์ที่ต้านการอักเสบและไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบในผู้สูงอายุเป็นปัจจัยหนึ่งที่เพิ่มความเสี่ยงต่อโรคทางระบบประสาทเสื่อม นอกจากนี้ ยังมีจำนวนไมโครเกลีย ที่ถูกกระตุ้นเพิ่มขึ้น ในสมองที่ชรา ซึ่งมีการแสดงออกของเมเจอร์ฮิสโตคอมแพติบิลิตีคอมเพล็กซ์ II (MHC II), ไอโอไนซ์แคลเซียมไบน์ดิงอะแดปเตอร์-1 (IBA1), CD86 , ED1 แมโครฟาจแอนติเจน, CD4และลิวโคไซต์คอมมอนแอนติเจนเพิ่มขึ้น^{[ 23 ]} ไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นเหล่านี้จะลดความสามารถของเซลล์ประสาทในการเกิดศักยภาพระยะยาว (LTP) ในฮิปโปแคมปัสและด้วยเหตุนี้จึงลดความสามารถในการสร้างความทรงจำ^{[ 24 ]}

IL-6 ซึ่งเป็นหนึ่งในไซโตไคน์หลักที่รับผิดชอบในการรักษาสมดุลของการอักเสบ สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อสังเกตความสัมพันธ์ระหว่างอายุและการอักเสบของระบบประสาทได้ ระดับ IL-6 ที่พบในสมองหลังการบาดเจ็บนั้น ยังพบในผู้สูงอายุและบ่งชี้ถึงศักยภาพในการเกิดความบกพร่องทางสติปัญญา การเพิ่มขึ้นอย่างไม่จำเป็นของ IL-6 ในประชากรผู้สูงอายุเป็นผลมาจากการทำงานที่ผิดปกติของเซลล์เกลีย ซึ่งอาจนำไปสู่การเตรียมพร้อมของเซลล์เกลียและส่งผลให้เกิดการตอบสนองการอักเสบของระบบประสาทที่ไวขึ้น^{[ 25 ]}

โรคอัลไซเมอร์ (AD) ในอดีตมีลักษณะเด่นสองประการหลัก ได้แก่เส้นใยประสาทที่พันกันและคราบอะไมลอยด์เบต้า^{[ 26 ]} เส้นใยประสาทที่พันกันเป็นกลุ่มก้อนที่ไม่ละลายน้ำของโปรตีนเทาและคราบอะไมลอยด์เบต้าเป็นการสะสมของโปรตีนอะไมลอยด์เบต้าภายนอกเซลล์ แนวคิดปัจจุบันเกี่ยวกับพยาธิวิทยาของ AD ก้าวไปไกลกว่าลักษณะเด่นสองประการนี้ โดยชี้ให้เห็นว่าส่วนสำคัญของการเสื่อมของระบบประสาทในโรคอัลไซเมอร์เกิดจากการอักเสบของระบบประสาท^{[ 26 ] [ 27 ]}พบไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นจำนวนมากในสมองของผู้ป่วย AD หลังเสียชีวิต แนวคิดปัจจุบันคือไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นด้วยไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบไม่สามารถกลืนกินอะไมลอยด์เบต้าได้ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการสะสมของคราบแทนที่จะกำจัด^{[ 28 ]} นอกจากนี้ ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบIL-1βยังเพิ่มสูงขึ้นใน AD และเกี่ยวข้องกับการลดลงของซินาปโทฟิซินและการสูญเสียไซแนปส์ที่ตามมา หลักฐานเพิ่มเติมที่แสดงว่าการอักเสบมีความเกี่ยวข้องกับความก้าวหน้าของโรค AD คือ ผู้ที่รับประทานยาต้านการอักเสบที่ไม่ใช่สเตียรอยด์ (NSAIDs) เป็นประจำ มีความเกี่ยวข้องกับการป้องกันการเริ่มเป็นโรค AD ถึง 67% (เมื่อเทียบกับกลุ่มยาหลอก) ในการประเมินผลติดตามผลสี่ปี^{[ 29 ]}ตัวบ่งชี้การอักเสบที่สูงขึ้นแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์กับการแก่ตัวของสมองที่เร่งขึ้น ซึ่งอาจอธิบายความเชื่อมโยงกับการเสื่อมของระบบประสาทในบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับ AD ^{[ 22 ]}

สมมติฐานหลักเกี่ยวกับการดำเนินไปของโรคพาร์กินสันนั้นรวมถึงการอักเสบของระบบประสาทเป็นองค์ประกอบสำคัญ^{[ 30 ]}สมมติฐานนี้ระบุว่าระยะที่ 1 ของโรคพาร์กินสันเริ่มต้นในลำไส้ดังที่เห็นได้จากกรณีจำนวนมากที่เริ่มต้นด้วยอาการท้องผูก การตอบสนองการอักเสบในลำไส้อาจมีบทบาทใน การรวมตัวและการพับตัวผิดปกติของ อัลฟา-ไซนูคลีน (α-Syn) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของพยาธิสภาพ ของโรคพาร์กินสัน หากมีความสมดุลระหว่างแบคทีเรียที่ดีและแบคทีเรียที่ไม่ดีในลำไส้ แบคทีเรียอาจยังคงอยู่ในลำไส้ อย่างไรก็ตามความไม่สมดุลของแบคทีเรียที่ดีและแบคทีเรียที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดลำไส้ "รั่ว" ทำให้เกิดการตอบสนองการอักเสบ การตอบสนองนี้ช่วยให้ α-Syn พับตัวผิดปกติและถ่ายโอนข้ามเซลล์ประสาท เนื่องจากโปรตีนเคลื่อนตัวขึ้นไปยังระบบประสาทส่วนกลางก้านสมองมีความเสี่ยงต่อการอักเสบ ซึ่งจะอธิบายระยะที่ 2 รวมถึงความผิดปกติของการนอนหลับและภาวะซึมเศร้า ในระยะที่ 3 ของสมมติฐาน การอักเสบส่งผลกระทบต่อซับสแตนเซีย นิกรา ซึ่ง เป็นเซลล์ที่สร้าง โดปามีนในสมอง ทำให้เกิดความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวที่เป็นลักษณะเฉพาะของโรคพาร์กินสัน ระยะที่ 4 ของโรคพาร์กินสันรวมถึงความบกพร่องที่เกิดจากการอักเสบในบริเวณสำคัญของสมองที่ควบคุมการทำงานของสมองส่วนบริหารจัดการและความจำหลักฐานที่สนับสนุนสมมติฐานนี้คือ ผู้ป่วยในระยะที่ 3 (ความบกพร่องทางการเคลื่อนไหว) ที่ไม่มีความบกพร่องทางด้านการรับรู้ แสดงให้เห็นว่ามีการอักเสบของ ระบบประสาทใน คอร์เทกซ์ อยู่แล้ว ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการอักเสบของระบบประสาทอาจเป็นปัจจัยนำไปสู่ความบกพร่องที่พบในโรคพาร์กินสัน^{[ 30 ]}

แตกต่างจากโรคความเสื่อมของระบบประสาทอื่นๆ พยาธิสรีรวิทยาที่แท้จริงของโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (ALS) ยังห่างไกลจากการถูกเปิดเผยอย่างสมบูรณ์ มีการเสนอสมมติฐานหลายประการเพื่ออธิบายการพัฒนาและความก้าวหน้าของโรคร้ายแรงนี้^{[ 31 ]}ซึ่งการอักเสบของระบบประสาทเป็นหนึ่งในนั้น มีลักษณะเฉพาะคือการกระตุ้นของไมโครเกลียและแอสโทรไซต์ การแทรกซึม ของทีลิมโฟไซต์และการผลิตไซโตไคน์ ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ [ ^{32 ]}ลักษณะของการอักเสบของระบบประสาทถูกสังเกตในสมองของผู้ป่วย ALS ที่ยังมีชีวิตอยู่^{[ 33 ] ตัวอย่าง} CNS หลังการเสียชีวิต^{[ 34 ]}และแบบจำลองหนูของ ALS ^{[ 35 ]}หลักฐานมากมายได้อธิบายกลไกของการกระตุ้นของไมโครเกลียและแอสโทรไซต์ที่สามารถส่งเสริมความก้าวหน้าของโรคได้ (ทบทวนโดย^{[ 36 ] [ 37 ]} ) การแทนที่ไมโครเกลียและแอสโทรไซต์ mSOD1 ด้วยรูปแบบชนิดป่าทำให้การเสื่อมของเซลล์ประสาทสั่งการ (MN) ช้าลงและยืดอายุขัยของหนู ALS ได้^{[ 38 ] [ 39 ]}มีรายงานการแทรกซึมของเซลล์ T ทั้งในระยะเริ่มต้นและระยะท้ายของ ALS ^{[ 38 ] [ 40 ] [ 41 ]}ในบรรดาเซลล์ T ทั้งหมด เซลล์ CD4 ⁺ T ได้รับความสนใจมากที่สุดเนื่องจากเป็นตัวแทนป้องกันระบบประสาทในระหว่างการสูญเสีย MN ^{[ 42 ]} เซลล์ T ควบคุม (T _reg ) ยังเป็นเกราะป้องกันการอักเสบของระบบประสาท ซึ่งแสดงให้เห็นโดยหลักฐานความสัมพันธ์ผกผันระหว่างจำนวนเซลล์ T _regและความก้าวหน้า/ความรุนแรงของโรค^{[ 38 ] [ 43 ]}นอกเหนือจากฟีโนไทป์ทั้งสามที่กล่าวถึงแล้ว ยังมีการเสนอว่าแมคโครฟาจ/โมโนไซต์ส่วนปลายและระบบคอมพลีเมนต์มีส่วนทำให้เกิดพยาธิกำเนิดของโรคด้วย การกระตุ้น^{[ 44 ]}และการบุกรุก^{[ 45 ] [ 46 ]}ของโมโนไซต์ส่วนปลายที่พบในไขสันหลังของผู้ป่วย ALS และหนูอาจนำไปสู่การสูญเสีย MN การแสดงออกของส่วนประกอบคอมพลีเมนต์หลายชนิดได้รับการรายงานว่าเพิ่มขึ้นในตัวอย่างที่แยกได้จากผู้ป่วย ALS ^{[ 47 ]}และแบบจำลองหนูแปลงพันธุกรรม^{[ 48 ]}จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อชี้แจงบทบาทของส่วนประกอบเหล่านี้ใน ALS

โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งเป็นโรคทางระบบประสาทที่ทำให้เกิดความพิการที่พบบ่อยที่สุดในผู้ใหญ่ตอนต้น^{[ 49 ]}มีลักษณะเฉพาะคือการสูญ เสียไมอีลิน และการเสื่อม ของเซลล์ประสาท ซึ่งส่งผลให้เกิดอาการทั่วไปของความบกพร่องทางสติปัญญา กล้ามเนื้ออ่อนแรง และความเหนื่อยล้า^{[ 50 ]}ในโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งไซโตไคน์ ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ จะรบกวนอุปสรรคเลือด-สมองและทำให้เซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนปลายสามารถเคลื่อนย้ายเข้าสู่ระบบประสาทส่วนกลางได้ เมื่อเซลล์เหล่านี้เคลื่อนย้ายเข้าสู่ระบบประสาทส่วนกลางแล้วเซลล์ Bและเซลล์พลาสมาจะสร้างแอนติบอดีต่อปลอกไมอีลินที่หุ้มเซลล์ประสาท ทำให้ไมอีลินเสื่อมสภาพและทำให้การนำกระแสประสาทช้าลง นอกจากนี้เซลล์ Tอาจเข้าสู่สมองผ่านทางอุปสรรคเลือด-สมอง ถูกกระตุ้นโดยเซลล์นำเสนอแอนติเจน ในบริเวณนั้น และโจมตีปลอกไมอีลิน ซึ่งมีผลเช่นเดียวกันคือทำให้ไมอีลินเสื่อมสภาพและทำให้การนำกระแสประสาทช้าลง เช่นเดียวกับโรคทางระบบประสาทเสื่อมอื่นๆไมโครเกลีย ที่ถูกกระตุ้น จะสร้างไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบซึ่งส่งผลให้เกิดการอักเสบอย่างกว้างขวาง มีการแสดงให้เห็นว่าการยับยั้งไมโครเกลียจะช่วยลดความรุนแรงของโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งได้^{[ 30 ]}

เนื่องจากการอักเสบของระบบประสาทมีความเกี่ยวข้องกับโรคความเสื่อมของระบบประสาทหลายชนิด จึงมีความสนใจเพิ่มมากขึ้นในการพิจารณาว่าการลดการอักเสบจะสามารถย้อนกลับ ภาวะ ความ เสื่อมของระบบประสาทได้หรือไม่ การยับยั้ง ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบเช่นIL-1βจะช่วยลดการสูญเสียเซลล์ประสาทที่พบในโรคความเสื่อมของระบบประสาท การรักษาโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งในปัจจุบัน ได้แก่ อินเตอร์เฟรอน-บี กลูตาเมอร์อะซิเตต และไมโทแซนโทรน ซึ่งทำงานโดยการลดหรือยับยั้ง การกระตุ้น เซลล์ Tแต่มีผลข้างเคียงคือการกดภูมิคุ้มกันทั่วร่างกาย^{[ 51 ]}ในโรคอัลไซเมอร์ การใช้ยาต้านการอักเสบที่ไม่ใช่สเตียรอยด์จะช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดโรค^{[ 29 ]}การรักษาโรคอัลไซเมอร์ในปัจจุบัน ได้แก่ NSAIDs และกลูโคคอร์ติคอยด์ NSAIDs ทำงานโดยการปิดกั้นการเปลี่ยนโปรสตาแกลนดิน H2 ไปเป็นโปรสตาแกลนดิน (PGs) และทรอมบอกเซน (TX) อื่นๆ โปรสโตแกลนดินและทรอมบอกเซนทำหน้าที่เป็นสารสื่อกลางในการอักเสบและเพิ่มการซึมผ่านของหลอดเลือดฝอยขนาดเล็ก

การออกกำลังกายเป็นกลไกที่มีแนวโน้มที่ดีในการป้องกันและรักษาโรคต่างๆ ที่มีลักษณะเฉพาะคือการอักเสบของระบบประสาท^{[ 23 ]}การออกกำลังกายแบบแอโรบิกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อลดการอักเสบในส่วนปลายโดยการกระตุ้นระบบป้องกันในร่างกายที่ทำให้สภาพแวดล้อมภายในคงที่^{[ 52 ]}การออกกำลังกายแสดงให้เห็นว่าสามารถลดการแพร่กระจายของไมโครเกลียในสมอง ลด การแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน ในฮิปโปแคมปัสและลดการแสดงออกของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ เช่นTNF- α

การออกกำลังกายสามารถช่วยปกป้องจิตใจและร่างกายได้โดยการรักษาสภาพแวดล้อมภายในของสมอง โดยมุ่งเน้นไปที่การกระตุ้นไซโตไคน์ต้านการอักเสบ และกระตุ้นกระบวนการของเซลล์ที่ป้องกันความเสียหายอย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมทั้งเริ่มต้นกลไกการฟื้นฟู ความสามารถของกิจกรรมทางกายในการกระตุ้นการป้องกันภูมิคุ้มกันต่อโรคที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบของระบบประสาทได้รับการสังเกตในงานวิจัยทางคลินิกเมื่อเร็วๆ นี้ การประยุกต์ใช้การออกกำลังกายต่างๆ ภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันส่งผลให้การเผาผลาญของระบบประสาทสูงขึ้น การป้องกันอนุมูลอิสระที่แข็งแกร่งขึ้น และความยืดหยุ่นของระบบประสาทที่แข็งแกร่งขึ้นต่อโรคทางระบบประสาท การเพิ่มขึ้นของการทำงานของสมองที่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีน การเพิ่มขึ้นของปัจจัยทางโภชนาการ และการลดลงของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ^{[ 53 ]}

• อินฟลามาโซม NLRP3
• เซลโนฟลาสต์
• แคสเปส-1