Как иммунные клетки вызывают рассеянный склероз

Результаты исследования доктора Фолкера Шифрина и профессора медицинских наук Фрауке Зиппа недавно были опубликованы в журнале Immunity. На фотографии: съемка в реальном времени взаимодействия Т-лимфоцитов (окрашены красным флуоресцентным красителем) с нейронами (окрашены зеленым флуоресцентным красителем). (Фото: Dr. Volker Siffrin/Copyright: MDC)

Рассеянный склероз – аутоиммунное заболевание, при котором Т-лимфоциты иммунной системы человека атакуют клетки его центральной нервной системы. Симптомы заболевания различаются в зависимости от того, какие структуры мозга и нервы повреждаются. Однако больные рассеянным склерозом всегда страдают мышечной атонией, нарушением походки, онемением конечностей и нарушением зрения. Исследование показало, что развитие рассеянного склероза связано с повреждением защитной миелиновой оболочки, представляющей собой изолирующий слой, окружающий нервное волокно и участвующий в передаче нервных импульсов.

Результаты исследования также свидетельствуют о том, что непосредственное повреждение нейронов также происходит на ранней стадии заболевания. «Влияние непосредственного повреждения нейронов на развитие рассеянного склероза было предметом дискуссий с самого момента описания первого больного этим заболеванием. Были предложены различные теории, объясняющие механизмы, лежащие в основе заболевания. Например, предполагалось, что повреждение нейронов возникало в результате нарушения миелиновой оболочки. На самом деле до сих пор не известно, какие именно события приводят к развитию рассеянного склероза», - рассказывает один из авторов исследования, профессор Фрауке Зипп.

Для того чтобы исследовать процессы, происходящие в живом организме, профессор Зипп и его коллеги использовали двухфотонную лазерную сканирующую микроскопию. С помощью этого метода ученые в реальном времени изучали роль клеток иммунной системы в повреждении нейронов на модели аутоиммунного энцефаломиелита мышей (аналог рассеянного склероза человека). Исследователи наблюдали непосредственное взаимодействие, напоминающее синаптическое, между клетками иммунной системы и нейронами.

С развитием рассеянного склероза связывают чрезмерную активацию лимфоцитов типа Тх-17 (Т-хелперы 17). Т-лимфоциты провоцируют длительное повышение концентрации ионов кальция в нейронах, что является токсичным для клеток. В норме кальций играет ключевую роль в процессе возбуждения нервных и мышечных клеток. Значительные колебания уровня внутриклеточного кальция приводят к повреждению клетки и лишь частично обратимы благодаря применению лекарственных препаратов, направленных на снижение эффектов эксцитотоксичности (патологический процесс, ведущий к повреждению нервных клеток под воздействием нейромедиаторов).

Результаты исследования проясняют специфические взаимодействия, которые возникают между клетками иммунной и нервной систем, подразумевая непосредственное повреждение нейронов при аутоиммунном воспалении.

«Изучение болезни in vivo позволило нам охарактеризовать нейрональную дисфункцию как ранний и потенциально обратимый процесс. Это предполагает, что опосредованное иммунной системой нарушение работы нейронов способствует развитию рассеянного склероза. В конечном счете, в результате изменений в миелиновой оболочке нарушается процесс передачи нервного импульса. Более того, опосредованное иммунной системой обратимое повышение уровня кальция в нейронах может стать потенциальной мишенью препаратов, которые будут разработаны для лечения больных рассеянным склерозом», - заключает профессор Зипп.

Тем не менее, ученым потребуется еще не один год, чтобы понять, поможет ли это открытие разработать новый метод лечения больных рассеянным склерозом.

По материалам:
Helmholtz Association of German Research Centres

Оригинальная статья:
Siffrin V. et al. In Vivo Imaging of Partially Reversible Th17 Cell-Induced Neuronal Dysfunction in the Course of Encephalomyelitis. Immunity, 2010; DOI: 10.1016/j.immuni.2010.08.018