Kira » 22 янв 2013, 21:39
В мышиной модели рассеянного склероза клетки микроглии (зеленые) группируются вокруг высокопроницаемых кровеносных сосудов задолго до неврологических проявлений заболевания. (Фото: Akassoglou lab, Gladstone Institute)
Исследование, проведенное в Институте неврологических заболеваний Гладстона (Gladstone Institute for Neurological Disease), показало, как происходит повреждение нейронов на самых ранних стадиях развития рассеянного склероза. Критическим этапом в этом процессе, подтвержденным in vivo визуализацией, является проникновение в центральную нервную систему белка свертываемости крови фибриногена, активирующего иммунные клетки – микроглию.
«Мы показали, что триггером является фибриноген», - говорит ведущий автор статьи об исследовании, опубликованной в интернет-издании журнала Nature Communications, Катерина Акассоглоу (Katerina Akassoglou), PhD, научный сотрудник Института неврологических заболеваний Гладстона, профессор неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско (University of California, San Francisco).
Рассеянный склероз считается аутоиммунным заболеванием, при котором клетки, обычно защищающие организм от инфекций, атакуют нейроны спинного и головного мозга, что часто приводит к проблемам со зрением, мышечной силой, координацией движений, мышлением и памятью. Обычно при рассеянном склерозе клетки иммунной системы разрушают защитную миелиновую оболочка, что в конечном итоге приводит к повреждению нервов. Кроме того, иммунная атака повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера, который в норме отделяет мозг от содержащихся в крови потенциально токсичных веществ.
Профессор неврологии Калифорнийского университета, Сан-Франциско, Катерина Акассоглоу (Katerina Akassoglou), PhD, научный сотрудник Института неврологических заболеваний Гладстона. (Фото: gladstoneinstitutes.org)
Для изучения рассеянного склероза на животных моделях профессор Акассоглоу и ее коллеги использовали передовую технологию визуализации, называемую двухфотонной лазерной сканирующей микроскопией.
Традиционно считается, что клетки микроглии контролируют иммунитет в нервной системе. Предыдущие исследования показали, что проникновение фибриногена активирует микроглию.
«Полученные нами результаты являются первыми свидетельствами связи фибриногена с повреждением нейронов», - комментирует свою работу доктор Акассоглоу. «Застрельщиком нейротоксичности являются сосудистые изменения».
На мышиной модели рассеянного склероза исследователи установили, что просачивание фибриногена и активация микроглии происходят за много дней до начала повреждения нервов, то есть на ранней доклинической стадии заболевания.
Схема и рабочая модель динамической реакции периваскулярной микроглии и макрофагов мягкой мозговой оболочки на нарушение проницаемости гематоэнцефалического барьера и их вклада в повреждение аксонов при нейровоспалительном заболевании. В здоровой ЦНС клетки микроглии равномерно распределены и функционально пассивны. У мышей с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом (EAE), до наступления неврологических симптомов, фибриноген просачивается в ЦНС, приводя к активации микроглии и накоплению ее клеток вокруг сосудов. На пике болезни кластеризация микроглии вокруг сосудов происходит почти исключительно в областях отложения фибрина и связана с повреждением аксонов и высвобождением клетками микроглии активных форм кислорода (ROS). Для формирования периваскулярных кластеров и повреждения аксонов необходим сигналинг фибриногена через рецептор CD11b/CD18. Ингибирование образования фибрина антикоагулянтами или генетическое удаление фибриноген-связывающего мотива, узнаваемого по микроглиальному интегрину CD11b/CD18, подавляет периваскулярную кластеризацию микроглии и повреждение аксонов. (Рис. Nature Communications)
На этой стадии форма клеток микроглии изменяется, и они, наряду с другими иммунными клетками – макрофагами, группируются вокруг кровеносных сосудов. Дальнейшие эксперименты показали, что фибриноген активирует микроглию, связываясь с интегрином CD11b/CD18. Это взаимодействие приводит к высвобождению микроглией активных молекул кислорода, которые, в свою очередь, повреждают нейроны. Ингибирование связывания фибриногена с этим рецептором предотвращает активацию микроглии и повреждение нервов.
Современные методы лечения рассеянного склероза направлены на подавление аутоиммунных реакций. Результаты этого исследования показывают, что эффективной альтернативой такому подходу может быть таргетинг взаимодействия фибриногена и микроглии. У мышей с моделью рассеянного склероза подавление активности фибриногена предотвращает активацию микроглии и повреждение аксонов.
Существующие на сегодня препараты для лечения рассеянного склероза ориентированы главным образом на события, происходящие после активации клеток иммунной системы. Взаимодействие фибриногена с клетками микроглии может стать мишенью, находящейся «выше по течению». По мнению профессора Акассоглоу, воздействие на эту мишень позволит подавить иммунитет и предотвратить нейродегенерацию.