Mokslininkai nustatė neįprastą smegenų ląstelių tipą, kuris gali atlikti gyvybiškai svarbų vaidmenį progresuojančioje išsėtinėje sklerozėje (MS), greičiausiai prisidedant prie nuolatinio ligos būdingo uždegimo.
Atradimas, apie kurį pranešta šiandien Neuronasyra reikšmingas žingsnis siekiant suprasti sudėtingus mechanizmus, kurie skatina ligą, ir suteikia perspektyvią naują kelią tyrimams, susijusiems su veiksmingesniais šios sekinančios būklės gydymo būdais.
MS yra lėtinė liga, kai imuninė sistema klaidingai puola smegenis ir nugaros smegenis, sutrikdydama smegenų ir kūno ryšį. Nors daugelis asmenų iš pradžių patiria recidyvus ir remisijas, didelis proporcija pereina prie progresuojančios MS, fazė, pažymėta stabiliu neurologinės funkcijos mažėjimu, naudojant ribotas gydymo galimybes.
Norėdami modeliuoti tai, kas vyksta sergant liga, Kembridžo, JK universiteto ir Nacionalinio senėjimo instituto, JAV tyrėjai paėmė odos ląsteles iš pacientų, sergančių progresuojančia MS, ir perprogramavo jas į sukeltas nervų kamienines ląsteles (INSC) – nesubrendusią ląstelių tipą, galintį padalyti ir diferencijuoti į įvairias smegenų ląstelių tipus.
Taikydama šį „ligos inde“ metodą, komanda pastebėjo, kad kultivuotų smegenų ląstelių pogrupis kažkaip grįžo į ankstesnę vystymosi stadiją, virsta neįprastu ląstelių tipu, žinomu kaip radialinės glia panašios (RG panašios) ląstelės. Pažymėtina, kad šios ląstelės buvo labai specifinės ir maždaug šešis kartus dažniau pasirodė INSC linijose, gautose iš progresyvios MS, palyginti su kontrolinėmis grupėmis. Dėl to jie buvo paskirti kaip su liga susijusios RG panašios ląstelės (dargs).
Šie DARG pasižymi būdingais radialinių glia – specializuotų ląstelių, kurios tarnauja kaip pastoliai smegenų vystymosi metu ir turi galimybę diferencijuotis į įvairius nervų ląstelių tipus, bruožus. Iš esmės jie veikia tiek kaip struktūrinę paramą, tiek kaip pagrindinius statybinius blokus, todėl jie yra kritiški tinkamai vystytis smegenims. Netikėtai dargai ne tik grįžta į „kūdikio“ būseną, bet ir rodo priešlaikinio senėjimo (senėjimo) bruožus.
Šie naujai identifikuoti DARG turi savitą epigenetinį profilį – cheminių modifikacijų, reguliuojančių genų aktyvumą, duomenys, nors veiksniai, darantys įtaką šiam epigenetiniam kraštovaizdžiui, išlieka neaiškus. Šios modifikacijos prisideda prie perdėto atsako į interferonus, imuninės sistemos „aliarmo signalus“, kurie gali padėti paaiškinti aukštą uždegimo lygį, pastebėtą MS.
Kembridžo universiteto klinikinių neuromokslų katedros profesorius Stefano Pluchino, jungtinis vyresnysis autorius, teigė: „Progresyvi MS yra tikrai pražūtinga būklė, o veiksmingas gydymas išlieka sunkūs. Mūsų tyrimas atskleidė anksčiau neįvertintą ląstelių mechanizmą, kuris atrodo esminis chroninio uždegimo ir neurodegeneracijos laipsnis ligos.
„Iš esmės tai, ką mes atradome, yra glijos ląstelės, kurios ne tik gedimą – jos aktyviai skleidžia žalą. Jie išskiria uždegiminius signalus, kurie stumia netoliese esančias smegenų ląsteles per anksti senstant, skatindami toksišką aplinką, kuri pagreitina neurodegeneraciją.”
Komanda patvirtino savo išvadas kryžmiškai nurodydama asmenų, turinčių progresyvią MS, duomenis. Išanalizavę genų ekspresijos modelius vienos ląstelės lygmenyje, įskaitant naujus duomenis, tiriančius RNR erdvinį kontekstą po mirties nuo smegenų audinio post-Mortem, jie patvirtino, kad Dargai yra specialiai lokalizuoti chroniškai aktyviuose pažeidimuose, smegenų regionuose, kurie patiria didžiausią žalą. Svarbu tai, kad DARG buvo rasta šalia uždegiminių imuninių ląstelių, palaikančių jų vaidmenį organizuojant žalingą uždegiminę aplinką, būdingą progresuojančiai MS.
Izoliuodami ir ištyrę šias ligą vairuojančias ląsteles in vitro, tyrėjai siekia ištirti jų sudėtingą sąveiką su kitais smegenų ląstelių tipais, tokiais kaip neuronai ir imuninės ląstelės. Šis požiūris padės paaiškinti ląstelių skersinį, kuris prisideda prie ligos progresavimo progresyvioje MS, suteikiant gilesnes įžvalgas apie pagrindinius patogeninius mechanizmus.
Dr Alexandra Nicaise, bendražygė Kembridžo Klinikinių neuromokslų departamento tyrimo autorė, pridūrė: „Dabar mes stengiamės ištirti molekulines mašinas, esančias už dargų, ir išbandyti potencialų gydymą.
„Jei mums pasiseks, tai gali sukelti pirmąjį progresyvios MS ligą modifikuojantį gydymą, suteikiantį viltį tūkstančiams, gyvenantiems su šia sekinančia būkle.”
Iki šiol dargai buvo pastebėti tik keliose ligose, tokiose kaip glioblastoma ir smegenų kavernomos, nenormalių kraujagyslių klasteriai. Tačiau taip gali būti todėl, kad mokslininkams iki šiol trūko priemonių jų rasti. Profesorius Pluchino ir kolegos mano, kad jų požiūris greičiausiai parodys, kad dargai vaidina svarbų vaidmenį kitose neurodegeneracijos formose.