Резюме. Описаны два параллельных механизма, опосредующих повреждение нейронов при рассеянном склерозе
По результатам нового исследования, опубликованных в издании «Cell Reports», блокирование двух различных иммунных механизмов, опосредующих повреждение здоровых нейронов, должно стать основным направлением в разработке терапии при рассеянном склерозе (РС).
РС — нейродегенеративное аутоиммунное воспалительное заболевание, характеризующееся поражением миелиновой оболочки нервных волокон головного и спинного мозга. В мире насчитывают около 2,5 млн пациентов СССР. Однако механизмы того, каким образом иммунные клетки преодолевают гематоэнцефалический барьер, до настоящего времени оставались неясными.В недавней совместной работе, проведенной научными сотрудниками Чикагского медицинского колледжа при Иллинойском университете (США, США, а также Колумбийского университета и Калифорнийского университета в Ирвайне, Columbia University and University of два разных механизма, посредством которых иммунные клетки получают доступ к нейронам и запускают процессы альтерации нервной ткани.
В условиях нормальных физиологических процессов в организме защитные свойства гематоэнцефалического барьера обусловлены тем, что эндотелиоциты васкулярной сети головного и спинного мозга характеризуются наличием плотных связующих протеиновых структур, которые предотвращают проникновение в нервные клетки. В противоположность этому структура кровеносных сосудов, обеспечивающих васкуляризацию других органов и систем, предполагает свободный обмен молекулами и клетками из тканей в кровеносное русло и, наоборот, представляя основы процессов самообновления и саморегулирования.Ведущий автор работы Сара Е.Лутц (Sarah E. Lutz), доцент кафедры анатомии и клетковой биологии Чикагского медицинского колледжа при Иллинойском университете, пояснила, что при таких аутоиммунных заболеваниях, как РС, иммуноциты, мозга, стающие конкретной предпосылкой заболевания. Результаты же проведенного исследования предлагают лучшее понимание того, как эти клетки пересекают гематоэнцефалический барьер, а это, в свою очередь, поможет расширить спектр поиска и разработки направленных методов лечения.
Для изучения механизма, посредством которого иммуноциты Th1 и Th17 получают доступ к нейронам, командой ученых проведено экспериментальное изучение характеристик гематоэнцефалического барьера у лабораторных мышей с моделированным аутоиммунным энцефаломиелитом, который является вариантом РС. На последующем этапе проведена генетическая маркировка плотных соединительных структур эндотелиоцитов флуоресцентным протеином с целью изучения их функциональной роли у мышей с аутоиммунным энцефаломиелитом in vivo. В ходе работы уже на начальных стадиях заболевания у животных наблюдали значимые изменения структуры соединительных элементов эндотелия в присутствии клеток Th17. После чего в течение трех дней с момента отмеченных нарушений исследователи констатировали начало процесса деградации миелина и нейронов, а также возможность доступа Th1 к нервной ткани. Однако эти клетки, в отличие от Th17, не проникали через плотные соединения эндотелия. Вместо этого циркулирующие Th1 получали доступ к нейронам через эндотелиоциты кровеносных сосудов, проходя через специализированные клеточные мембранные структуры, называемые кавеолами. Кавеолы представлены на поверхности многих типов клеток и способствуют прохождению различных молекул и клеток в клетки и/или через клетки. Таким образом, по итогам нового экспериментального исследования установлено, что кавеолы эндотелиоцитов выполняют функцию транспортеров Th1 через гематоэнцефалический барьер. В целом, авторы представленной работы подчеркнули новизну полученных результатов, поскольку впервые в эксперименте in vivo удалось наблюдать два различных взаимодополняющих механизма, опосредующих доступ иммуноцитов к нервным волокнам и нейронам. По данным исследователей, новые данные раскрывают перспективы для разработки направленной терапии, позволяющей замещать или блокировать каждый из двух изученных процессов в целях лечения и, возможно, профилактики развития РС.- Lutz S.E., Smith J.R., Kim D.H. et al. (2017) Caveolin1 Is Required for Th1 Cell Infiltration, но не Tight Junction Remodeling, на Blood-Brain Barrier в Autoimmune Neuroinflammation. Cell Rep., 21(8): 2104–2117.
- University of Illinois at Chicago(2017) How rogue immune cells кросс blood-brain barrier to cause multiple sclerosis. ScienceDaily, Nov. 21 (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171121155811.htm)
Наталья Савельева-Кулик