Нарушение гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) позволяет протеинам крови проникать в мозг и является ключевой характеристикой рассеянного склероза, аутоиммунного заболевания головного и спинного мозга, приводящего к инвалидности. Однако было неясно, вызывает ли нарушение ГЭБ аутоиммунный ответ или является его результатом.В текущем исследовании, опубликованном в Nature Communications, ученые создали новую модель заболевания на животных, чтобы определить, может ли утечка ГЭБ вызвать аутоиммунитет.
Они обнаружили, что введение всего одной капли крови в мозг вызывает иммунный ответ мозга, запускает цепную реакцию, которая приводит к воспалению и повреждению миелина. Миелин — это защитная оболочка, изолирующая нервные волокна в головном мозге, и это основное место повреждения при рассеянном склерозе. Более того, ученые смогли определить определенный белок в крови, фактор свертывания крови фибриноген, в качестве триггера процесса, вызывающего заболевание.
«Эти результаты предлагают совершенно новый взгляд на то, как иммунная система атакует мозг — она ставит кровь на место возникновения и развития болезни», — говорит старший автор Катерина Акассоглу, доктор философии, старший научный сотрудник Институтом Гладстона и профессором неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. «Это открывает возможность для новых видов терапии, нацеленных на факторы свертывания крови, предшествующие аутоиммунным процессам».Фибриноген активировал иммунные клетки мозга, называемые микроглией, и заставлял их посылать сигналы, вызывающие периферические иммунные клетки из других частей тела в мозг. Когда эти периферические иммунные клетки — макрофаги и Т-клетки — попадают в мозг, они атакуют миелин.«Наши результаты являются первым доказательством того, что кровь способствует ответу Т-клеток против мозга», — говорит первый автор Чжэ Кю Рю, доктор философии, штатный научный сотрудник Института Гладстона. «Мы не только подтвердили, что присутствие крови в головном мозге привлекает периферические иммунные клетки в эту область, что достаточно для разрушения миелина, мы также определили фибриноген как критический белок, управляющий этим процессом».
Чтобы подтвердить свои выводы, ученые удалили рецептор фибриногена (рецептор комплемента 3 или CD11b / CD18) на микроглии, тем самым предотвращая активацию клеток фибриногеном. Ингибирование этого взаимодействия блокирует аутоиммунный процесс, не позволяя микроглии передавать сигналы периферическим иммунным клеткам и предотвращая повреждение миелина и воспаление.
В настоящее время исследователи пытаются блокировать фибриноген, используя биологические и низкомолекулярные подходы в качестве потенциальных новых методов лечения для подавления аутоиммунитета, направленного против мозга, смягчения воспаления, вызванного микроглией и Т-клетками.«Эти результаты ставят под сомнение устоявшуюся парадигму о том, что миелин-специфические Т-клетки инициируют воспаление в головном мозге посредством активации микроглии и макрофагов головного мозга», — говорит Скотт Замвил, доктор медицинских наук, профессор неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. соавтор статьи. «Это исследование демонстрирует, что исходная парадигма может иметь место и в обратном направлении. А именно, первоначальная активация микроглии и макрофагов мозга может активировать Т-клетки».
Ученые говорят, что наличие модели воспаления мозга, вызванного кровью, является ценным инструментом, поскольку ее можно использовать для проверки новых лекарств. Эти механизмы могут возникать не только при аутоиммунных заболеваниях, но и при других заболеваниях головного мозга, которые включают воспаление или разрыв ГЭБ, включая черепно-мозговую травму, инсульт, болезнь Альцгеймера и другие виды деменции.