При рассеянном склерозе собственные иммунные клетки организма нападают на олигодендроциты — вспомогательные клетки нервной ткани. Российские ученые из Института биоорганической химии имени М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН придумали, как научить олигодендроциты защищаться от разрушительного действия клеток иммунитета, чтобы замедлить развитие заболевания. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), о результатах работы авторы рассказали на II междисциплинарной конференции «Аутоиммунные и иммунодефиците заболевания».

Олигодендроциты отвечают за питание и защиту нейронов. Как изоляция кабеля, они обвивают аксоны — длинные отростки нервных клеток, по которым передается нервный импульс. Важную роль в составе этой «изоляции» выполняет вещество миелин. Именно кусочки основного белка в составе миелина, которые олигодендроциты показывают на своей поверхности, и становятся мишенью разъяренных цитотоксических Т-лимфоцитов – клеток иммунной системы, которые в норме проверяют, не заражены ли клетки вирусами или не превратились ли они в опухолевые. Узнают они это благодаря «сканированию» кусочков внутриклеточных белков, которые проверяемые клетки специально демонстрируют цитотоксическим Т-лимфоцитам на подставке, называемой главным комплексом гистосовместимости I класса.

Олигодендроцит под огнем цитотоксического лимфоцита. Гидролиз МВР (основной белок миелина, myelin basic protein) (красный червяк) протеасомой (комплекс белков в голубом цвете). Показана клеточная мембрана олигодендроцита и брешь, пробитая перфоринами (выбрасываются цитотоксическими клетками) — белый колодец справа. Алексей Белогуров

При рассеянном склерозе Т-клетки настраиваются против собственных нормальных белков и вместо нарушителей убивают здоровые клетки. Это называют аутоиммунными реакциями. Откуда на поверхности клетки берутся эти кусочки белков? Расщеплением их занимается специальное образование внутри клетки — протеасома. Она находит ненужные или поврежденные белки, которые помечены маленькой молекулой белка убиквитина, и режет их на части, которые потом и попадают на главный комплекс гистосовместимости I класса.

«Мы показали, как протеосомальное расщепление связано с рассеянным склерозом, — рассказал автор работы, кандидат химических наук Алексей Белогуров, старший научный сотрудник лаборатории биокатализа из Института биоорганической химии имени М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН. — Клетки иммунной системы проникают в центральную нервную систему и заставляют олигодендроцит показаться и стать мишенью». Лимфоциты, настроенные против здоровых клеток, проникают в нервную систему через гематоэнцефалический барьер. Они выбрасывают много разных сигнальных молекул, с помощью которых организм борется с инфекциями, противовоспалительных цитокинов, в том числе интерферон-гамма. Эти молекулы превращают протеасому в иммунную форму, которая по-другому расщепляет миелиновый белок, показывая его на поверхности так, словно это опасное или чужеродное вещество. Цитотоксические Т-клетки «видят» его и нападают на содержащую его клетку».

Ученые смогли не только установить, что происходит, но и найти способ смягчить вред от неправильного поведения лимфоцитов, не уничтожая их. Они использовали ингибиторы — вещества, специфически подавляющие работу иммунной формы протеасомы, но не действующие на нормальную протеасому. Методику испытали на модели рассеянного склероза, которую воссоздают в мышах. Ученым удалось сильно замедлить развитие модельного заболевания путем введения специфических ингибиторов иммунных протеасом, научив олигодендроциты прятаться намного эффективнее, чем просто при подавлении работы всех протеасом.