Пероральное введение трегалозы — молекулы сахара, обнаруженной в растениях и грибах и обладающей нейропротективным действием, — облегчило симптомы и остановило прогрессирование заболевания на мышиной модели рассеянного склероза (РС).
Эти преимущества были связаны с восстановлением способности микроглии (иммунных клеток мозга) разрушать и очищать клеточный и молекулярный мусор, включая миелин, способность, которая, как известно, постепенно теряется с возрастом.
Полученные данные предполагают, что накопление клеточных отходов мозга с течением времени может способствовать прогрессированию рассеянного склероза и что повышение клиренса миелина, связанного с микроглией, может быть новым терапевтическим подходом к рассеянному склерозу.
Данные были опубликованы в исследовании « Фагоцитоз, связанный с аутофагией микроглии, необходим для восстановления после нейровоспаления », опубликованном в журнале Science Immunology .
«Сахар, полученный из растений и грибов, трегалоза восстанавливает функциональный распад остатков миелина, останавливает прогрессирование и приводит к выздоровлению от РС-подобного заболевания», — сказал Расмус Берглунд, первый автор исследования и аспирант Каролинского института в Швеции. говорится в пресс-релизе.
«Усовершенствуя этот процесс, мы надеемся, что однажды сможем лечить и предотвращать возрастные аспекты нейровоспалительных состояний», — сказал Берглунд.
Микроглия, собственные иммунные клетки мозга, обычно защищают организм от вредных захватчиков, таких как бактерии, поглощая (поедая) их. Эта способность также используется для разрушения остатков мертвых и поврежденных клеток, что важно для поддержания баланса в центральной нервной системе (головном и спинном мозге).
Способность микроглии очищать клеточный мусор в головном мозге «уменьшается с возрастом, и возраст сильно связан с прогрессированием рассеянного склероза, хотя лежащие в основе механизмы все еще в значительной степени неуловимы», — пишут исследователи.
О недостаточной аутофагии — внутриклеточном пути, с помощью которого клетки расщепляют нежелательные белки, органеллы и другие компоненты — сообщалось при возрастных нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, и воспалительных заболеваниях, включая болезнь Крона и волчанку .
Однако остается неясным, имеют ли пациенты с РС нарушение аутофагии и способствует ли это прогрессированию РС.
Примечательно, что предыдущее исследование установило связь между геном Atg7, участвующим в аутофагии, и тяжестью заболевания на модели мышей с РС-подобным аутоиммунитетом, названной экспериментальной моделью аутоиммунного энцефаломиелита (EAE).
Теперь исследователи из Каролинского института прояснили эту связь, показав, что способность микроглии обрабатывать миелиновые остатки зависит от Atg7 и что повышение этой способности останавливает прогрессирование заболевания в модели EAE у мышей.
Исследователи впервые обнаружили, что специфическая для микроглии делеция гена Atg7 у этих мышей привела к нарушению способности микроглии расщеплять остатки миелина, которые накапливались внутри этих клеток, и к неспособности вылечиться от РС-подобного заболевания.
Дальнейший анализ показал, что делеция Atg7 в микроглии способствовала изменениям активности генов, ранее ассоциированных с нейродегенеративными заболеваниями, предполагая, что они могут способствовать прогрессированию заболевания при РС.
Кроме того, у старых мышей с РС-подобным заболеванием тяжесть и течение заболевания были аналогичны таковым у мышей с микроглией с дефицитом Atg7. Более того, микроглия любого из них обнаружила сходство функциональной и генной активности.Затем команда оценила эффекты перорального введения трегалозы у старых мышей с заболеванием, подобным РС. Трегалоза — это природный сахар, присутствующий в большинстве организмов ( кроме позвоночных ), и было показано, что он обладает нейропротекторными свойствами, вероятно, связанными с стимулированием аутофагии.
Лечение трегалозой восстановило способность микроглии очищать миелиновый мусор и снизило уровни воспалительных молекул и состояния микроглии, связанные с заболеванием, что в конечном итоге привело к снижению тяжести заболевания и ремиссии заболевания у этих мышей.
Такое лечение не имело эффекта у молодых мышей с РС-подобным заболеванием или у мышей с микроглией, дефицитной по Atg7, что подчеркивает вклад возраста и зависимого от Atg7 выведения дебриса.
«Здесь мы демонстрируем, что… форма аутофагии в микроглии ответственна за деградацию и клиренс миелина, и что нарушение этого пути, которое происходит во время старения, способствует прогрессированию РС-подобного заболевания», — пишут исследователи.
Поскольку возраст является важным фактором риска прогрессирующего заболевания у пациентов с РС, эти результаты могут помочь лучше понять влияние возраста на течение РС и определить новые потенциальные терапевтические цели и подходы к прогрессирующему РС.
Исследовательская группа считает, что этот путь аутофагии может быть многообещающей терапевтической мишенью для нейровоспалительных заболеваний, связанных с возрастом, в том числе рассеянного склероза, и что повышение клиренса микроглии может дать терапевтические преимущества.
Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить результаты на людях и оценить потенциальные эффекты такого подхода.
