Згідно з даними нового наукового дослідження, нещодавно ідентифіковані імунні клітини нового різновиду здатні рятувати пошкоджені нервові клітини від загибелі та сприяти відновленню нервової системи.
Ці результати можуть представляти нову перспективу для лікування нейродегенеративних захворювань, таких як розсіяний склероз (РС) та бічний аміотрофічний склероз (БАС).
Результати цього дослідження, що має назву «Нова підгрупа нейтрофілів сприяє виживанню нейронів ЦНС та регенерації аксонів», були опубліковані в журналі Nature Immunology.
РС – це аутоімунний нейродегенеративний розлад, спричинений ураженням центральної нервової системи (ЦНС, головний та спинний мозок) у результаті нападу власної імунної системи людини, що призводить до запалення та смерті нейронів.
Через погану регенеративну здатність ЦНС люди з РС страждають на прогресуючу втрату працездатності. Ось чому потрібні нові методи лікування, щоб полегшити та зупинити такий неврологічний спад.
«Я лікую пацієнтів, які мають постійний неврологічний дефіцит, і їм доводиться щодня боротися із виснажливими симптомами. Можливість зменшити цей дефіцит і поліпшити якість життя людей з неврологічними розладами є дуже хвилюючою», – коментує це відкриття у прес-релізі Бенджамін Сегал (Benjamin Segal), дипломований лікар. Сегал є старшим автором дослідження та співдиректором Неврологічного інституту Медичного центру Векснера при університеті штату Огайо.
Модулювання імунної відповіді на пошкодження ЦНС розглядалося як потенційна стратегія сприяння нейропротекції та регенерації. Більш глибоке знання властивостей імунних клітин та механізмів їхньої дії може призвести до розробки нових методів імунотерапії, які здатні забезпечити функціональне відновлення пошкоджень мозку.
Проведене раніше дослідження мишачих моделей пошкоджень зорового нерву, показало, що пошкодженню нейронів запобігав зимозан, екстракт клітинної стінки грибка з нейрозапальними властивостями. Ця сполука індукує запалення, що веде до порятунку гангліозних клітин сітківки (ГКС) від загибелі та сприяє їх регенерації. (ГКС – це різновид нейронів, які зазвичай локалізуються поблизу внутрішньої поверхні сітківки ока).
Водночас механізми, що лежать в основі нейрорепарації, опосередкованої зимозаном, все ще до кінця не вивчені.
У цьому разі дослідники використовували мишей, яким вводили зимозан після індукованої травми ока, щоб краще зрозуміти механізм дії цієї сполуки.
Вчені повідомляють, що у відповідь на лікування зимозаном спостерігалось накопичення нового типу незрілих нейтрофілів (білих кров’яних клітин, що беруть участь в імунних реакціях) у рідині склоподібного тіла (драглиста маса, яка заповнює простір ока між кришталиком та сітківкою).
Ці клітини виявляли захисні та регенеративні властивості, оскільки запобігали загибелі пошкоджених нервових клітин в оптичному нерві та частково компенсували пошкодження. Дослідники також зазначили, що ці властивості опосередковуються секрецією факторів росту – білків, здатних стимулювати проліферацію клітин та загоєння ран.
Вчені припускають, що ці нейтрофіли можуть модулювати нервові клітини сітківки, які потім сприяють росту або покращують виживання ГКС та ріст нейронів, можливо, виробляючи фактор росту нервів (ФРН) та інсуліноподібний фактор росту 1 (IGF-1).
«Ця підсистема імунних клітин виділяє фактори росту, які покращують виживання нервових клітин після травматичного ураження центральної нервової системи. Це стимулює відрізані нервові волокна до росту в центральній нервовій системі, що насправді є абсолютно безпрецедентним», – пояснює Сегал.
Для подальшої оцінки терапевтичного потенціалу цих клітин мишам з пошкодженнями зорового нерва та спинного мозку вводили незрілі нейтрофіли. У тварин спостерігали ріст нових нервових клітин, що демонструвало здатність цих нейтрофілів викликати регенерацію нейронів по всій ЦНС.
«Ми виявили, що ці прорегенеративні нейтрофіли сприяють відновленню зорового нерва та спинного мозку, демонструючи активність у відділах ЦНС та нейрональних популяціях», – каже Ендрю Сас (Andrew Sas), кандидат медичних наук і провідний автор дослідження.
У ході дослідження було встановлено, що людські клітини, які мали подібні характеристики незрілих нейтрофілів, виявлених у мишей, також продемонстрували здатність відновлювати та регенерувати нервову систему.
«Клітинна лінія людини з характеристиками незрілих нейтрофілів також виявляла нейрорегенеративну здатність, припускаючи, що наші спостереження можуть бути застосовані в умовах клініки», – каже Сас.
Наразі дослідники планують ізолювати ці клітини та вирощувати їх у лабораторії, щоб посилити їхній терапевтичний ефект. Потім клітини можна буде вводити безпосередньо пацієнтам і потенційно запобігати прогресуванню неврологічного погіршення.
«Наші відкриття в кінцевому підсумку можуть призвести до розробки нових методів імунотерапії, які зупинять пошкодження ЦНС і відновлять втрачені неврологічні функції при цілому ряді захворювань», – пишуть дослідники.
«Існує багато всього нового, відкритого нами, що ще має бути використане в умовах клініки для лікування хворих. І я вважаю що існує величезний потенціал для майбутніх медичних проривів у нашій галузі», – каже Сегал.
Механізм дії цих нейтрофілів також робить їх можливим кандидатом для мультимодальної терапії – такого типу лікування, при якому різні терапії проводяться одночасно. Очікується, що ці клітини разом із сполуками, що блокують пригнічення росту нейронів, врятують нейрони від загибелі та посилять регенерацію після пошкодження.
«У майбутньому цей напрямок досліджень може зрештою призвести до розробки нових клітинних методів лікування, які забезпечать відновлення втрачених неврологічних функцій при багатьох захворюваннях», – вважає Сегал.
