Используя ткани головного мозга от людей с рассеянным склерозом (РС) и мышиные модели РС, ученые определили ключевой путь, который заставляет астроциты стимулировать воспаление в головном и спинном мозге.
Исследование « Астроциты, вызванные MAFG, способствуют воспалению ЦНС », опубликованное в журнале Nature, выявило потенциальные терапевтические мишени, которые могут быть решены в будущем при лечении, чтобы остановить или замедлить прогрессирование рассеянного склероза.
«Астроциты вносят вклад в патогенез [механизмы болезни] рассеянного склероза, но мало что известно о гетерогенности астроцитов и их регуляции», — пишут исследователи.
Звездообразные клетки находятся в изобилии в центральной нервной системе (ЦНС, головной и спинной мозг), астроциты участвуют во многих мероприятиях, которые поддерживают функцию и здоровье ЦНС. Они обеспечивают питательные вещества для нервных клеток (нейронов), помогают восстанавливать повреждения нервной ткани и регулируют передачу нервных сигналов. Считается, что они являются наиболее распространенными клетками в мозге.
Несмотря на их важный вклад в ЦНС, популяция нейротоксических астроцитов была идентифицирована при нескольких неврологических заболеваниях.
При РС астроциты в настоящее время признаны ранними и очень активными игроками в формировании демиелинизирующих поражений. По-видимому, они являются ключевыми для набора иммунных клеток в головной и спинной мозг, а также для контроля иммунных клеток, которые активны во время прогрессирующих фаз рассеянного склероза.
Они также реагируют на поздней стадии, образуя рубцовую ткань после того, как воспаление стихает, процесс, который может предотвратить восстановление поврежденного миелина, нервно-изолирующей оболочки, ошибочно атакованной иммунной системой при РС.
Команда, возглавляемая исследователями из Гарвардской медицинской школы, определила молекулы, которые управляют астроцитами, чтобы стимулировать воспаление, используя модели мышей с РС и ткани мозга, собранные у умерших пациентов с РС и людей без этой болезни.
Ученые использовали новую технологию, известную как секвенирование РНК с одной клеткой, для отслеживания активности или экспрессии генов в одной клетке в один момент времени. Поскольку клетки меняются со временем, этот инструмент может дать ценную информацию о том, как конкретные клеточные популяции способствуют процессам заболевания.
Используя эту технологию как на образцах пациентов, так и на мышах с РС-подобным заболеванием, исследователи идентифицировали астроциты, которые снижали выработку NRF2 — белка, который защищает от воспаления путем включения нескольких генов, связанных с антиоксидантными путями, — при этом увеличивая экспрессию MAFG — что сотрудничает с другими белками для подавления антиоксидантных и противовоспалительных эффектов, способствуя метилированию ДНК, типу метки ДНК.
Результаты также подтверждают, что воспалительные иммунные клетки, проникающие в центральную нервную систему во время РС, выделяют мессенджер, называемый гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором (GM-CSF). Этот мессенджер усиливает провоспалительные сигналы астроцитов, повышая их вклад в заболевание ЦНС.
«Эти данные определяют ранее не описанные механизмы патогенеза заболевания и идентифицируют… потенциальных мишеней для подавления патогенной [болезнетворной] активности астроцитов при рассеянном склерозе», — пишут исследователи.
Этот исследовательский проект был профинансирован Национальным обществом по РС и Международным альянсом прогрессирующих РС , а также другими организациями.
Следует отметить, что Франциско Дж. Кинтана, доктор философии, старший автор исследования, был удостоен премии Баранчика за инновации в исследованиях РС-2019 за свою работу по пониманию причин возникновения МС и выявлению потенциальных терапевтических целей и биомаркеров для этой болезни.
