Новое исследование предполагает, что недавно выявленная группа иммунных клеток спасла поврежденные нервные клетки от смерти и способствовала восстановлению нервной системы.
Это открытие может означать новые перспективы для лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как рассеянный склероз (РС) и боковой амиотрофический склероз (БАС).
Исследование « Новая подгруппа нейтрофилов способствует выживанию нейронов ЦНС и регенерации аксонов », было опубликовано в журнале Nature Immunology.
РС — это аутоиммунное нейродегенеративное заболевание, вызванное атакой центральной нервной системы (ЦНС, головной и спинной мозг) собственной иммунной системой человека, что приводит к воспалению и гибели нейронов.
Из-за плохой регенеративной способности ЦНС люди с рассеянным склерозом страдают прогрессирующей инвалидностью. Вот почему необходимы новые методы лечения, чтобы облегчить и обратить вспять этот неврологический спад.
«Я лечу пациентов с постоянным неврологическим дефицитом, которые ежедневно сталкиваются с изнурительными симптомами. «Возможность обратить вспять этот дефицит и улучшить качество жизни людей с неврологическими расстройствами очень интересна», — сказал Бенджамин Сигал, доктор медицины, в пресс-релизе. Сигал — старший автор исследования и содиректор Неврологического института Медицинского центра Векснера при Университете штата Огайо .
Модуляция иммунного ответа на повреждение ЦНС рассматривается как потенциальная стратегия, способствующая нейропротекции и регенерации. Более глубокое знание иммунных клеток и механизмов их действия может привести к разработке новых методов иммунотерапии, предполагающих функциональное восстановление после травм головного мозга.
Более раннее исследование на мышах с повреждениями зрительного нерва показало, что повреждение нейронов предотвращалось зимозаном, экстрактом клеточной стенки грибов с нейровоспалительными свойствами. Это соединение вызывало воспаление, что привело к спасению ганглиозных клеток сетчатки (RGC) от гибели и способствовало их регенерации. (RGC — это тип нейрона, расположенный вблизи внутренней поверхности сетчатки глаза).
Однако механизмы, лежащие в основе нейроремонта, опосредованного зимозаном, до конца не изучены.
Теперь исследователи использовали мышиную модель, которой вводили зимозан после индуцированной травмы глаза, чтобы лучше понять механизм действия соединения.
В ответ на лечение зимозаном наблюдалось накопление нового типа незрелых нейтрофилов (лейкоцитов, участвующих в иммунных реакциях) в стекловидном теле (студенистая масса, заполняющая пространство в глазу между хрусталиком и сетчаткой).
Эти клетки проявляли защитные и регенерирующие свойства, поскольку они предотвращали гибель поврежденных нервных клеток зрительного нерва и частично нейтрализовали повреждение. Исследователи также отметили, что эти свойства опосредуются секрецией факторов роста — белков, способных стимулировать пролиферацию клеток и заживление ран.
Команда предположила, что эти нейтрофилы могут модулировать нервные клетки сетчатки, которые. затем способствовать или усиливать выживаемость RGC и рост нейронов, возможно, за счет продуцирования фактора роста нервов (NGF) и инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1).
«Эта подгруппа иммунных клеток секретирует факторы роста, которые увеличивают выживаемость нервных клеток после травматического повреждения центральной нервной системы. Он стимулирует восстановление поврежденных нервных волокон в центральной нервной системе, что действительно беспрецедентно », — сказал Сигал.
Чтобы дополнительно оценить терапевтическую силу этих клеток, мышам с повреждениями зрительного нерва и спинного мозга вводили незрелые нейтрофилы. У животных наблюдался рост новых нервных клеток, демонстрирующий способность этих нейтрофилов запускать регенерацию нейронов по всей ЦНС.
«Мы обнаружили, что этот прорегенеративный нейтрофил способствует восстановлению зрительного нерва и спинного мозга, демонстрируя его значимость для компартментов ЦНС и популяций нейронов», — сказал Эндрю Сас, доктор медицинских наук, ведущий автор исследования.
В исследовании человеческие клетки с аналогичными характеристиками незрелых нейтрофилов, обнаруженных у мышей, также показали способность восстанавливать и регенерировать нервную систему.
«Линия клеток человека с характеристиками незрелых нейтрофилов также продемонстрировала нейрорегенеративную способность, что позволяет предположить, что наши наблюдения могут быть применены в клинике», — сказал Сас.
Теперь исследователи планируют изолировать эти клетки и выращивать их в лаборатории, чтобы усилить их терапевтический эффект. Затем клетки можно было вводить непосредственно пациентам и потенциально предотвращать прогрессирование неврологического ухудшения.
«Наши открытия могут в конечном итоге привести к разработке новых методов иммунотерапии, которые обращают вспять повреждение ЦНС и восстанавливают утраченные неврологические функции при целом ряде заболеваний», — пишут исследователи.
«Мы так много изучаем на стенде, но еще не переведены в клинику, я думаю, что есть огромный потенциал для будущих медицинских прорывов в нашей области», — сказал Сигал.
Механизм действия этих нейтрофилов также делает их возможным кандидатом на мультимодальную терапию, тип лечения, при котором одновременно проводятся разные терапии. Ожидается, что эти клетки вместе с соединениями, которые блокируют ингибирование роста нейронов, спасут умирающие нейроны и улучшат регенерацию после травмы.
«В будущем это направление исследований может в конечном итоге привести к разработке новых клеточных методов лечения, которые восстанавливают утраченные неврологические функции в целом ряде состояний», — сказал Сигал.
