При нарушении гематоэнцефалического барьера запускается каскад событий, который в дальнейшем приводит к аутоиммунным повреждениям и поражениям головного мозга, характеризующимся признаками рассеянного склероза.
Новое исследование, проходившее в институте Гладстон (США, Сан-Франциско) выявляет, что попадание всего одной капли крови в мозг достаточно, чтобы активировать иммунный ответ, приводящий к рассеянному склерозу. Это первый эксперимент, наглядно демонстрирующий процессы проникновения периферических иммунных клеток при повреждении сосудов мозга в нервную систему, которые приводят затем к повреждению мозговой ткани.
Механизм этого явления достаточно прост. Разрушение гематоэнцефалического барьера открывает белкам крови путь для проникновения в мозг, а это один из ключевых моментов для развития рассеянного склероза. Однако, до сих пор оставался неясным факт, вызывает ли само нарушение гематоэнцефалического барьера аутоиммунный ответ или это лишь следствие аутоиммунных реакций.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные воссоздали модель заболевания на животных, которая поможет определить, может ли брешь в гематоэнцефалическом барьере вызывать аутоиммунные реакции. И результат оправдал ожидания. Добавив всего одну каплю крови в мозг, они спровоцировали иммунный ответ, характеризующийся воспалением и повреждением миелина. Миелин играет роль защитной оболочки и одновременно изолирует нервное волокно в головном мозге, он же является основным объектом поражения при рассеянном склерозе. Более того, ученые смогли точно определить триггерный белок, запускающий этот патологический процесс. Им оказался фибриноген (фактор свёртываемости крови).
Полученные данные предлагают по-новому взглянуть на то, как иммунная система атакует мозг
Это открывает возможность для новых видов терапии, которые нацелены на факторы свертывания крови, предшествующие развитию аутоиммунных процессов.
Фибриноген активирует иммунные клетки мозга — микроглию — и заставляет их посылать «позывные» сигналы периферийным клеткам иммунной системы из других частей тела. А когда макрофаги и Т-клетки попадают в мозг, они начинают разрушать миелин.
Наши результаты служат первым доказательством того, что кровь способствует Т-клеточному ответу в головном мозге.
Мы не только подтвердили, что при наличии крови в головном мозге периферийные иммунные клетки взывают разрушение миелина, мы также выявили, что фибриноген — критической белок, участвующий в этом процессе.
Чтобы подтвердить результаты своей работы, учёные удалили рецептор к фибриногену на клетках микроглии, тем самым предотвратив возможность их активации. Подавление этого взаимодействия заблокировало аутоиммунный процесс, так как микроглия больше не посылала сигналы к периферийным иммунным клеткам. Таким образом повреждение миелина и воспаление не возникали. В настоящее время исследователи пытаются блокировать фибриноген путем использования биологических и низкомолекулярных средств в качестве потенциально новых методов лечения различных заболеваний (например, геморрагических инсультов), которое будет подавлять аутоиммунные реакции, столь губительные для мозга.
Полученные результаты ставят под вопрос давнюю парадигму, гласящую о том, что специфические Т-клетки инициируют воспаление в головном мозге путем активации микроглии и макрофагов мозга
Это исследование показывает, что парадигма работает и в обратную сторону, а именно: начальная активация микроглии и макрофагов мозга активирует Т-клетки
Учёные отмечают, что имея модель кровь-индуцированного мозгового воспаления, они приобретают важный инструмент для скрининга новых лекарств при развитии других заболеваний. Эти механизмы могут возникать не только при аутоиммунных заболеваниях головного мозга, но и при других, связанных с повреждением гематоэнцефалического барьера: черепно-мозговой травме, инсульте, болезни Альцгеймера, деменции.