Астроциты в головном мозге рассматриваются как возможный триггер прогрессирующего рассеянного склероза через процессы метаболизма

Процессы, связанные с метаболизмом в клетках головного мозга, известные как астроциты, могут быть причиной рассеянного склероза (РС), в частности, в основе воспаления и повреждения нервной системы, наблюдаемых при прогрессирующем заболевании, было обнаружено на мышах.

Исследование, частично поддержанное Национальным обществом РС  и Международным альянсом прогрессирующих РС , может открыть новые способы лечения РС, особенно его прогрессирующих форм, говорится в сообщении Национального общества РС .

Исследователи считают, что одобренное пероральное лечение редких метаболических расстройств, таких как болезнь Гоше , называемое миглустат , облегчает симптомы у мышей с прогрессирующим РС.

Эти результаты описаны в исследовании « Метаболический контроль патогенной активности астроцитов с помощью cPLA2-MAVS », опубликованном в журнале Cell .

Метаболизм – процессы, включающие разрушение и создание новых молекул внутри клеток – генерирует побочные продукты и другие соединения, которые способны изменить работу иммунной системы, в том числе вызывая воспаление.

Известно, что метаболические пути модулируют иммунный ответ при нескольких заболеваниях, включая аутоиммунные нарушения, рак и инфекции. Эти знания предоставляют исследователям способ справиться с этими условиями, а именно путем нацеливания на определенные метаболические процессы.

Астроциты представляют собой звездообразные клетки, присутствующие в центральной нервной системе (ЦНС; головной и спинной мозг), и их гораздо больше, чем нервных клеток (нейронов). Исследования показывают, что в ЦНС их в пять раз больше, чем нейронов.

Астроциты необходимы для поддержания здоровья ЦНС, защиты его от травм, регулирования обмена данными между нейронами и обеспечения нервных клеток питательными веществами. Но они также могут участвовать в реакциях, которые наносят вред, таких как воспаление и нейродегенерация.

Научные данные подтверждают, что астроциты являются важными участниками развития РС, особенно вторично-прогрессирующего РС (SPMS).

В этом исследовании исследователи дополнительно изучили роль, которую играют астроциты и связанные с ними метаболические пути при РС.

Используя мышиную модель рассеянного склероза, команда обнаружила, что во время прогрессирующей фазы заболевания астроциты в мозге переключались на метаболические пути, которые стимулировали выработку лактозилкерамида ( LacCer).

В свою очередь, продукция LacCer активирует специфический белок, обнаруженный в митохондриях (энергетических центрах клеток), известный как митохондриальный противовирусный сигнальный белок (MAVS). Это вызвало переключение, которое активировало несколько провоспалительных генов, вызывая воспаление в головном и спинном мозге.

В то же время, астроциты начали производить меньше лактата, и поставляли меньше его нейронам. Лактат важен для поддержания метаболизма клеток, а астроциты высвобождают его, чтобы питать эти нервные клетки.

Наряду с ростом воспаления уменьшение лактата, по-видимому, усиливает нейротоксическую активность астроцитов и других резидентных клеток ЦНС, усиливая воспаление и нейродегенерацию.

Затем исследователи проверили, что произошло, если производство LacCer было заблокировано путем лечения мышей оральным миглустатом, лекарственным средством, используемым под маркой Zavesca  ( Actelion ; доступны универсальные версии) для лечения болезни Гоше 1-го типа и болезни С-Ниманна-Пика, типа С, двух редких метаболических нарушений. ,

Миглюстат, введенный мышам до начала прогрессирующего РС, эффективно подавлял активацию MAVS и провоспалительную передачу сигналов астроцитов вниз по течению. Следует отметить, что он явно ослабил связанные с РС симптомы у мышей, предотвратил воспаление ЦНС, потерю миелина и гибель нервных клеток.

Этот эксперимент был важен, чтобы поддержать идею, что производство LacCer, запускаемое астроцитами, может быть причиной прогрессирующего заболевания.

«В совокупности эти результаты определяют новый иммунометаболический механизм, который управляет провоспалительной активностью астроцитов, обрисовывают в общих чертах новую роль MAVS в воспалении ЦНС и определяют кандидатов-мишеней для терапевтического вмешательства», – пишут исследователи.

На основании экспериментов на мышах с миглустатом, команда также предположила, что миглустат может быть «кандидатом на повторное использование для лечения вторично-прогрессирующего РС».

Исследователи добавили, что активация MAVS также происходит в ответ на вирусы, отметив, что их результаты могут дать свежую информацию о том, как определенные вирусы, которые считаются возможными триггерами РС , могут способствовать заболеванию.