Раскрыты молекулярные механизмы изменения цвета кожи при псориазе

Псориаз – хроническое заболевание кожи, характеризующееся появлением зуда и болезненной сыпи, которые исчезают с завершением обострения заболевания. Однако нередко на коже остаются следы в виде темных бесцветных пятен, напоминающие о болезни. Новое исследование, проведенное при финансовой поддержке Медицинской Исследовательской Программы Мильштайн (Milstein Medical Research Program) Университета Рокфеллера (The Rockefeller University, США), позволило раскрыть молекулярные основы обесцвечивания кожи, которое нередко ассоциировано с псориазом. Полученные результаты могут лечь в основу новых методов лечения изменения пигментации, наблюдаемой не только при псориазе, но и при других заболеваниях, таких как экзема или акне.

Причиной развития псориаза является класс молекул иммунной системы, называемых цитокинами. Цитокины играют ключевую роль в сигнальных процессах, направляющих иммунные клетки на борьбу с инфекцией. Однако при псориазе два цитокина – интерлейкин-17 (IL-17) и фактор некроза опухоли (tumor necrosis factor, TNF) – продуцируются избыточно, что приводит к атаке клеток кожи пациента собственной иммунной системой. Известно, что эти две молекулы играют важную роль в развитии болезненной сыпи, характерной для заболевания, однако Клэр К. Ванг (Claire Q. Wang), научный сотрудник Исследовательской Лаборатории Дерматологии Джеймса Крюгера (James Krueger's Laboratory of Investigative Dermatology), решила проверить, имеют ли отношение эти цитокины к темным пятнам, остающимся после псориаза.

«Одним из методов лечения псориаза является светолечение, - рассказывает Ванг, - Пациентов освещают искусственным UVA и UVB облучением для уменьшения воспаления, но, несмотря на то, что свет не вызывает ожоги, всегда считалось, что он является причиной изменения пигментации. Однако наши исследования показали, что дело не в этом».

Исследователи установили, что цитокины IL-17 и TNF нарушали выработку пигмента меланоцитами – клетками, синтезирующими пигмент меланин, придающий коже ее цвет. Искусственное воздействие цитокинами на меланоциты здорового человека приводило к подавлению выработки меланина клетками. Кроме того, ученые проследили экспрессию генов в клетках кожи пациентов, страдающих псориазом, и обнаружили пониженный уровень экспрессии генов, участвующих в регуляции сигнальных путей пигментации, что согласуется с повышенным содержанием IL-17 и TNF.

Кроме того, было установлено, что оба цитокина способствуют формированию кластеров меланоцитов и стимулируют выработку других цитокинов, стимулирующих рост клеток. Участки поражения псориазом, содержащие высокий уровень IL-17 и TNF, также содержали больше меланоцитов, чем здоровые участки кожи.

«Это удивительно, - говорит Ванг, - Считается, что меланоциты размножаются только на начальной стадии роста меланоцитных опухолей, в том числе и меланомы. Однако при псориазе их количество удваивалось, иногда утраивалось, но кожа не была поражена опухолью. Это говорит о том, что у здоровых людей меланоциты не находятся в спячке, как считали ученые».

Это открытие, наряду с обнаружением ингибирования пигментной функции меланоцитов, прояснило картину происходящего в коже, когда обострение псориаза проходит.

«При обострении заболевания могут появляться участки кожи с гипопигментацией – светлыми пятнами, - рассказывает Ванг, - Однако после затухания болезни пятна темнеют. Мы полагаем, что возрастание уровня IL-17 и TNF стимулирует деление меланоцитов, но препятствует выработке меланина до тех пор, пока воспаление не пройдет. Затем, когда число клеток возрастает, на коже появляется гиперпигментация – темные пятна».

«Сведения о том, что иммунные цитокины могут влиять на выработку пигмента меланоцитами, а также о том, что хроническое воспаление может способствовать росту числа меланоцитов, найдут очевидное применение в разработке способов лечения часто встречающихся заболеваний кожи, - говорит доктор Крюгер (Krueger), директор Исследовательской Программы Мильштайн, руководитель клинических исследований, - Кроме того, результаты исследования раскрыли новые механизмы возникновения аномальной пигментации, присущей некоторым кожным заболеваниям, и, вероятно, появляющейся в результате иммунного ответа на новообразование».

Доктор Ванг планирует продолжить исследование действия TNF и IL-17 на меланоциты и хотела бы дополнить его трехмерными моделями кожи – искусственно созданными образцами ткани in vitro, обладающими характеристиками кожи, которые демонстрировали бы, как процесс синтеза меланина нарушается двумя цитокинами в процессе воспаления.

Меланоциты, представленные в здоровой коже (на фото сверху), и увеличенное число клеток при обострении псориаза (на фото посередине). Когда обострение проходит, клетки выталкиваются к поверхности, вызывая формирование темных пятен (на фото внизу). Исследователи установили, что две молекулы иммунной системы играют важную роль в изменении пигментации. (фото: Image courtesy of Rockefeller University)

По материалам Rockefeller University

Оригинальная статья:
Claire Q F Wang, Yemsratch T Akalu, Mayte Suarez-Farinas, Juana Gonzalez, Hiroshi Mitsui, Michelle A Lowes, Seth J Orlow, Prashiela Manga, James G Krueger. IL-17 and TNF Synergistically Modulate Cytokine Expression while Suppressing Melanogenesis: Potential Relevance to Psoriasis. Journal of Investigative Dermatology, 2013; 133 (12): 2741 DOI: 10.1038/jid.2013.237