Не лишняя деталь

Сибирские ученые приблизились к пониманию механизмов рассеянного склероза

Юлия Клюшникова, «Наука в Сибири»

Рассеянный склероз – тяжелое аутоиммунное заболевание, причины развития которого до настоящего времени недостаточно изучены. Новые данные новосибирских биохимиков могут оказаться полезными для выявления факторов и механизмов, приводящих к возникновению патологии. Работа опубликована в Journal of Cellular and Molecular Medicine. 

Сотрудники лаборатории ферментов репарации Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН под руководством заведующего лабораторией доктора химических наук Георгия Александровича Невинского совместно с коллегами из НИИ фундаментальной и клинической иммунологии изучают экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит (ЭАЭ) у мышей, который является моделью рассеянного склероза человека (РС). 

При рассеянном склерозе иммунная система по ошибке разрушает миелин (вещество, образующее оболочку нервных волокон) в головном и спинном мозге. В результате организм начинает бороться сам с собой, вырабатывая антитела или агрессивные клоны лимфоцитов. Так как этот процесс происходит постепенно, болезнь может долго не проявляться, к тому же в настоящее время не существует надежных методов ее прогнозирования и лечения. 

«Рассеянный склероз у человека и экспериментальный энцефаломиелит у мышей имеют сходные признаки, – комментирует сотрудница ИХБФМ СО РАН и аспирантка Новосибирского государственного университета Ксения Сергеевна Аулова. – И в том и в другом случае наблюдается повышение в крови уровня антител к белкам миелина. Также при обоих заболеваниях в сыворотке крови обнаруживаются антитела, обладающие необычными каталитическими свойствами: подобно ферментам, они могут расщеплять различные молекулы – например, фрагменты собственной ДНК, попавшие во внеклеточное пространство при гибели клеток. ДНК присутствует и в крови здоровых доноров, и при различных инфекциях и аутоиммунных патологиях. Однако антитела, расщепляющие ДНК, отсутствуют в крови здоровых пациентов и являются маркерами патологических процессов». 

Для «запуска» заболевания у лабораторных животных им обычно вводят белок миелина, провоцирующий иммунный ответ. Ученые активировали ЭАЭ у мышей с помощью трех различных антигенов (веществ, которые организм рассматривает как чужеродные или потенциально опасные – прим. ред.), предположительно участвующих в развитии РС: белка миелин-олигодендроцитарного гликопротеина (МОГ), а также фрагмент ДНК из тимуса теленка в комплексе с двумя различными видами белков (бычьим сывороточным альбумином и гистонами).

Эксперимент проводили в течение 60 дней. Каждые две недели после введения чужеродных веществ ученые анализировали у мышей различные параметры заболевания, такие как вес, протеинурию (уровень белка в моче), уровень антител к белкам миелина и ДНК, а также уровень апоптоза (гибели) и пролиферации (деления) лимфоцитов, выделенных из органов животных: тимуса, селезенки, костного мозга, лимфоузлов. У контрольных (неиммунизированных) мышей те же параметры изучались на протяжении всего срока эксперимента. 

Также ученые исследовали у животных гемопоэтические стволовые клетки костного мозга, отвечающие за образование всех видов клеток крови. «Считается, что различные патологии и аномалии при аутоиммунных заболеваниях берут начало именно в костном мозге. Различные нарушения в процессах образования элементов крови могут привести к образованию “вредных” лимфоцитов, приводящих к разрушению миелина, и другим нежелательным реакциям в иммунной системе», – поясняет Ксения Аулова.

Лимфоциты всегда присутствуют в организме здоровых людей, но находятся под строгим контролем иммунной системы. В железе под названием тимус эти клетки проходят «обучение», нацеленное на предотвращение аутоиммунных реакций. Но иногда в механизмах обучения происходят сбои. Это может привести к тому, что часть лимфоцитов, считающих «врагами» собственные ткани организма, становится причиной заболеваний.

Исследование показало, что все три антигена способствовали развитию экспериментального энцефаломиелита, но при этом для двух антигенов из трех иммунизация привела к замедленному проявлению признаков заболевания. «Появление антител с каталитической активностью, которые расщепляют ДНК, являются одним из ранних симптомов аутоиммунного заболевания. При введении МОГ эта активность у мышей возникает на ранних этапах: спустя 6–8 дней. А при использовании комплексов ДНК – гораздо позднее: через 22 дня, то есть фактически уже после острой фазы заболевания», – рассказывает Ксения Аулова. 

Сотрудники ИХБФМ СО РАН планируют продолжить исследования на трансгенных линиях мышей, у которых некоторые параметры иммунной системы генетически располагают к развитию ЭАЭ.

«Работа была поддержана грантом РНФ (№ 16-15-10103). Проводя такой эксперимент, мы можем понять, что инициировать заболевание способна реакция клеток иммунной системы не только на белки миелина (в норме они не должны на них реагировать), но и на собственную ДНК, которая также может играть значительную роль в развитии таких аутоиммунных патологий, как ЭАЭ и РС. Таким образом, впервые изучен вклад ДНК в формирование энцефаломиелита у мышей и, вероятно, РС у человека. Эта фундаментальная работа, возможно, приведет к тому, что мы лучше поймем механизм зарождения этого коварного заболевания», – говорит Ксения Аулова.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru