Белок может быть новым кандидатом для замедления или остановки прогрессирования заболевания
Было обнаружено, что сигнальный белок фракталкин способствует восстановлению миелина — защитного покрытия вокруг нервных волокон — поврежденного ошибочной иммунной атакой, которая приводит к рассеянному склерозу (РС), продемонстрировало исследование на мышах.
В животной модели заболевания молекула вызывала как рост новых клеток, продуцирующих миелин, так и уменьшение количества провоспалительных иммунных клеток в мозге. Это привело к более эффективной регенерации потерянного миелина, известной как ремиелинизация.
Учитывая эти результаты, фракталкин может быть новым терапевтическим кандидатом для устранения повреждения миелина и потенциального замедления или остановки прогрессирования рассеянного склероза, отметили исследователи.
“Мы добились большого прогресса в медицинских и исследовательских сообществах в области модифицирующих заболевание методов лечения рассеянного склероза, но чего у нас действительно нет — и в чем есть неудовлетворенная потребность в сообществе рассеянного склероза — это регенеративных методов лечения [головного и спинного мозга]”, — сказала Анастасия Воронова, доктор философии, доцент Университета Альберты в Канаде и ведущий автор исследования, в своем заявлении. пресс-релиз университета.
Исследование “Фракталкин усиливает регенерацию олигодендроцитов и ремиелинизацию на демиелинизирующей мышиной модели” было опубликовано в журнале Stem Cell Reports.
Фракталкин показывает перспективы в мышиной модели рассеянного склероза
При рассеянном склерозе самонаправленная иммунная атака повреждает миелин и клетки, называемые олигодендроцитами, которые вырабатывают миелин. Миелин может быть восстановлен путем стимуляции клеток-предшественников олигодендроцитов (OPC) для превращения в новые олигодендроциты. Однако у пациентов с рассеянным склерозом этот процесс крайне неэффективен.
“Если мы сможем заменить эти потерянные или поврежденные олигодендроциты, тогда они смогут вырабатывать новый миелин, и считается, что это остановит прогрессирование заболевания или, возможно, даже обратит вспять некоторые симптомы”, — сказала Воронова.
“Это Святой Грааль в исследовательском сообществе, и мы очень увлечены этим”, — добавила она.
Команда во главе с Вороновой ранее обнаружила, что фракталкин помог стимулировать OPCs быстрее расти в зрелые олигодендроциты. Другие исследования на животных подтвердили эти результаты, показав, что фракталкин может защищать нервные волокна до начала заболевания.
Теперь команда Вороновой проверила влияние фракталкина на мышиной модели с установленным заболеванием рассеянным склерозом.
“Для нас было важно приблизить его к клинике”, — сказала Воронова. “Когда человеку с рассеянным склерозом ставят диагноз, повреждение уже произошло, какая-то атака на олигодендроциты и миелин уже произошла”.
Для создания модели мыши с рассеянным склерозом здоровых мышей кормили шестинедельной диетой, содержащей купризон, химическое вещество, которое вызывает потерю миелина. Затем мышам с рассеянным склерозом вводили фракталкин непосредственно в мозг в течение трех дней. После лечения мышей вернули к обычной диете, чтобы обеспечить образование нового миелина.
С помощью фракталкина количество OPCS и зрелых олигодендроцитов в мозге мышей с рассеянным склерозом увеличилось в два раза по сравнению с контрольными мышами, не получавшими лечения. Это продемонстрировало, что “инфузия [фракталкина] приводит к постоянному увеличению количества [новых] олигодендроцитов из активированных [OPCs]”, — пишут исследователи.
Лечение фракталкином также уменьшило долю и количество провоспалительной микроглии, типа иммунных клеток, которые патрулируют головной и спинной мозг и, как считается, способствуют развитию рассеянного склероза. Напротив, фракталкин не ослаблял активацию астроцитов, поддерживающих звездообразных клеток мозга, которые также играют роль в повреждении нервов, связанных с рассеянным склерозом.
Обнаружено, что фракталкин увеличивает плотность миелина
Анализ ткани головного мозга показал, что фракталкин значительно увеличивает плотность миелина, что указывает на усиленную ремиелинизацию, с тенденцией увеличения доли общего количества миелинизированных нервных волокон.
В то же время наблюдалось значительное увеличение плотности и доли нервных волокон как малого, так и среднего диаметра, без изменений в волокнах большого диаметра. Дальнейшие эксперименты показали, что фракталкин ремиелинизирует как белое, так и серое вещество — области мозга, состоящие в основном из нервных волокон и тел нервных клеток соответственно.
Чтобы понять, как фракталкин модулирует OPCs, команда культивировала эти клетки и микроглию по отдельности и вместе. Было обнаружено, что фракталкин непосредственно, но только частично, усиливает стимуляцию OPC.
Исследователи отметили, что доля зрелых олигодендроцитов увеличивалась только тогда, когда обработанные фракталкином OPC и микроглия выращивались вместе. Эти результаты “демонстрируют, что [фракталкин] действует как на OPCs, так и на микроглию, увеличивая образование олигодендроцитов”, — написала команда.
В соответствии с экспериментами на мышах, обработка только микроглии фракталкином подавляла их провоспалительные свойства. Этому процессу способствовала стимулируемая фракталкином повышенная продукция Cx3cr1, белкового рецептора фракталкина.
Наконец, фракталкин направил микроглию на поглощение и удаление остатков миелина, вызванных повреждением нервов, что расчищает путь для образования нового миелина.
“Мы демонстрируем, что введение [фракталкина] в мозг после демиелинизирующего повреждения увеличивает регенерацию олигодендроцитов и миелина из [OPCs]”, — заключили исследователи. “Следовательно, [фракталкин] представляет собой нового кандидата для стратегий ремиелинизации”.
По словам Вороновой, фракталкин будет протестирован на других моделях мышей, в том числе с нейродегенеративными заболеваниями, отличными от рассеянного склероза. В сотрудничестве с коллегами из университета исследователь стремится найти удобный способ доставки фракталкина в мозг, например, с помощью назального спрея.
Это исследование было поддержано Обществом РС Канады, Канадскими институтами исследований в области здравоохранения и фондами Канадского исследовательского отделения. Дополнительная поддержка поступила от гранта Общества по рассеянному склерозу Великобритании, Канадского совета по естественным наукам и инженерным исследованиям и Канадской сети Glycomics.
