Исследователи из Медицинской школы Икана на горе Синай выяснили, как взаимодействие клеток мозга и периферических иммунных клеток модулирует прогрессирование рассеянного склероза (РС). Результаты исследования могут лечь в основу новой терапевтической мишени при рассеянном склерозе и других заболеваниях мозга, связанных с процессами потери миелина. Исследование опубликовано в журнале Immunity.
Изображения пораженного спинного мозга, на которых отмечены меньшие области демиелинизации при воздействии IL-3. Credit: Cameron McAlpine, et al. / Immunity 2023
В прошлом году появилось сразу несколько работ, в которых исследователи явно связали инфекционные заболевания, причем как вирусные, так и бактериальные, и рассеянный склероз. Тем не менее тонкие механизмы патофизиологии процесса еще пока неясны.
Группа ученых описала, как воспалительный белок интерлейкин-3 (IL-3) координирует клеточную коммуникацию, стимулируя поступление иммунных клеток из крови в мозг и усиливая воспалительные процессы, усугубляющие демиелинизацию при рассеянном склерозе.
«Хотя мы знали, что клетки мозга и иммунные клетки важны при рассеянном склерозе, белки, которые действуют как посредники для связи между этими клеточными популяциями, были плохо изучены. Мы идентифицировали биологический путь при рассеянном склерозе, включающий IL-3 в качестве посредника во взаимодействии между мозгом и иммунными клетками и важного регулятора нейровоспаления», — отметила Кэмерон Макэлпайн (Cameron McAlpine), руководитель исследования и доцент неврологии в Медицинской школе Икана на горе Синай.
Рассеянный склероз – это хроническое нейровоспалительное заболевание, симптомы которого проявляются в возрасте от 20 до 40 лет. Заболевание характеризуется потерей миелина, который сформирован клетками глии олигодендроцитами. Это ведет к неврологическими нарушениям в виде изменения чувствительности и двигательной дисфункции, снижения когнитивных способностей и, в конечном счете, к параличу и ранней смерти.
С момента открытия IL-3 ассоциировался с многочисленными неврологическими патологиями, в том числе с болезнью Альцгеймера, а также был связан с несколькими воспалительными и аутоиммунными заболеваниями. Но его роль в мозге оставалась недостаточно понятной.
В процессе исследования ученые использовали как человеческие образцы тканей, так и мышиные модели для изучения патофизиологии IL-3 при рассеянном склерозе. Измерив уровни IL-3 в спинномозговой жидкости 29 здоровых людей и 36 пациентов с рассеянным склерозом, они обнаружили, что у последних регистрировалась более высокая концентрация IL-3 в спинномозговой жидкости.
Используя четыре мышиные модели рассеянного склероза, исследователи узнали, что глиальные клетки мозга астроциты и иммунные клетки (Т-клетки) играют роль основных «поставщиков» IL-3 в центральной нервной системе. В свою очередь, другие глиальные клетки – микроглия – и инфильтрирующие миелоидные клетки реагируют на IL-3 экспрессией его рецептора IL3-Ra.
Графическое представление статьи с механизмами, которые обнаружили авторы. Credit: Cameron McAlpine, et al. / Immunity 2023
Удаление IL-3 или IL-3Ra значительно уменьшало инфильтрацию иммунными клетками тканей и воспаление, заметно улучшая клинические симптомы рассеянного склероза у мышей.
Затем исследователи вернулись к человеческим образцам и провели одноядерное секвенирование клеток головного мозга шести здоровых людей и шести пациентов с рассеянным склерозом.
«Мы обнаружили в мозге пациентов с рассеянным склерозом появление миелоидных клеток, экспрессирующих IL-3Ra, что доказывает их влияние на воспалительные процессы. Это важное открытие, потому что у пациентов с рассеянным склерозом экспрессия IL-3Ra в миелоидных клетках и уровни IL-3 в спинномозговой жидкости коррелируют с усилением воспаления мозга и тяжестью рассеянного склероза», — отмечают ученые.
Исследовательская группа также попробовала использовать передачу сигналов IL-3 в качестве потенциально новой терапевтической мишени. Они предполагают, что этот механизм может быть целью как лечения рассеянного склероза, так и других нейровоспалительных процессов.
Текст: Глебов Сергей
Interleukin-3 coordinates glial-peripheral immune crosstalk to incite multiple sclerosis by Cameron McAlpine, et al. in Immunity. Published May 2023.
Ученые нашли аутоантиген, который заставляет иммунную систему атаковать клетки собственной нервной системы. Именно эта патологическая аутоиммуная реакция лежит в основе рассеянного склероза. Статья опубликована в…
Сибирские ученые предложили быстрый и недорогой способ выявления рассеянного склероза на основе аптамеров и биолюминесцентных белков. Для проведения анализа пациенту будет достаточно сдать кровь. Результаты…
Помимо аутизма и ДЦП, противники вакцинации умудряются обвинять прививки в том, что они провоцируют рассеянный склероз. Однако крупное исследование немецких учёных показывает, что и это…
Молочные продукты могут быть опасны при рассеянном склерозе, предупреждают неврологи из Боннского университета. Содержащийся в них казеин способен спровоцировать аутоиммунную реакцию, при которой пострадает миелиновая…
Появилась новая информация о связи рассеянного склероза и D-витаминной недостаточности. Согласно данным исследования, опубликованного в онлайн-версии журнала Neurology, дети, родившиеся с низким уровнем витамина D,…
65-летнее проспективное исследование, охватившее почти 7000 норвежских пациентов с рассеянным склерозом показало, что наличие этого заболевания коррелирует с увеличенным риском онкологических заболеваний. Его результаты были…
Ученые из Университета Пердью и медицинского факультета Университета Индианы обнаружили возможный биомаркер склероза. Исследование с участием животных признано успешным, как сообщается в журнале Frontiers in Neurology. «Биометкой»…
Гарвардские ученые представили новые данные в копилку «вирусной» теории возникновении рассеянного склероза. 20-летнее наблюдение над десятью миллионами человек позволило сделать вывод о том, что вероятный…
Гипотеза о вирусной природе аутоиммунных заболеваний довольно давно обсуждается в научном сообществе. К примеру, в начале года исследователи обнаруживали связь между развитием рассеянного склероза и заражением вирусом Эпштейна-Барр…
Исследователи впервые провели клиническое испытание эффективности стволовых клеток-предшествеников нервной ткани для лечения прогрессирующей формы рассеянного склероза. Результаты испытания опубликованы в журнале Nature Medicine. Credit: public domain Рассеянный склероз –…
На нашей сегодняшней картинке дня, которую мы почерпнули из Flickr-эккаунта Национальных институтов здоровья США, вы видите, как современные технологии помогают предсказать агрессивное развитие такого страшного…
Перед вами — окрашенный в искусственные цвета продольный МРТ-скан одного из полушарий пациента с рассеянным склерозом. Увы, здесь мы видим множественные (именно от этого, а не…