Лазейки для лимфоцитов
Рассеянный склероз – это нейродегенеративное заболевание с неизвестной этиологией, при котором клетки иммунной системы повреждают миелиновую оболочку отростков нейронов. Это сопровождается снижением их устойчивости к факторам окружающей среды, ухудшением скорости и качества передачи импульса по ним. Клинически это выражается в нарушениях чувствительной и двигательной функций, когнитивных расстройствах. По статистическим данным рассеянным склерозом болеют 2,5 млн. человек во всем мире.
Известно, что повреждающее действие на миелин при рассеянном склерозе оказывают два типа лимфоцитов Т-хелперов: Th1 и Th17. До сих пор остается неясным, как эти клетки проникают через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и попадают из сосуда в ткань мозга. Исследователи из Университета Иллинойса во главе с Сарой Лутц (Sarah Lutz) и Университета Калифорнии во главе с Сунил Ганди (Sunil Gandhi) обнаружили два механизма преодоления ГЭБ иммунными клетками.
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) – структура, препятствующая проникновению из крови в мозг токсинов, бактерий, циркулирующих в крови клеток воспаления и прочих повреждающих факторов и защищающая таким образом центральную нервную систему. Основу ГЭБ составляют стенки сосудов, практически непроницаемые за счет белковых комплексов («плотных контактов»), прочно связывающих эндотелиальные клетки, которые выстилают сосуды изнутри. Кровеносные сосуды других органов более проницаемы из-за менее прочной связи между эндотелиальными клетками. Это позволяет производить обмен молекул и клеток из крови в ткани и обратно.
Для изучения механизма проникновения лимфоцитов Th1 и Th17 в головной мозг исследователи провели эксперимент на мышах с индуцированным аутоиммунным энцефалитом – аналогом рассеянного склероза у людей. Мышам путем генной модификации пометили плотные контакты, скрепляющие эндотелиальные клетки, флюоресцентным белком, чтобы проверить, вовлекаются ли они в процесс аутоиммунного поражения нервной ткани.
Исследователи отметили, что в присутствии лимфоцитов Th17 плотные контакты были значительно ослаблены, и произошло это в самом начале заболевания. Таким образом, Th17 преодолевают ГЭБ через белковые перемычки, скрепляющие эндотелиальные клетки.
Примерно на третьи сутки эксперимента лимфоциты Th1 были обнаружены в ткани мозга, началось разрушение миелина. Но в отличие от лимфоцитов Th17, лимфоциты Th1 попали в мозг без повреждения плотных контактов: были задействованы структуры мембраны эндотелиальных клеток, так называемые кавеолы.
Кавеолы (от лат. «маленькие пещеры») существуют на поверхности разных типов клеток и обеспечивают проход молекул в клетку или через нее. У мышей с аутоиммунным энцефалитом, у которых после генной модификации отсутствовали кавеолы, лимфоциты Th1 в ткани спинного и головного мозга не были найдены. Таким образом был сделан вывод о первостепенной роли кавеол эндотелиальных клеток в преодолении ГЭБ лимфоцитами Th1.
Результаты, полученные в данном исследовании, должны помочь разработать новый подход в терапии рассеянного склероза на основе блокирования каждого из двух описанные процессов проникновения лимфоцитов через ГЭБ.
Статья Sarah E. Lutz et al. Caveolin1 Is Required for Th1 Cell Infiltration, but Not Tight Junction Remodeling, at the Blood-Brain Barrier in Autoimmune Neuroinflammation опубликована в журнале Cell Reports.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам UIC Today: How rogue immune cells cross the blood-brain barrier to cause multiple sclerosis.