Naukowcy odkryli, że mózg wytwarza „peptydy ochronne”, które utrzymują równowagę immunologiczną, potencjalnie oferując nowe metody leczenia chorób neurozapalnych, takich jak stwardnienie rozsiane i stwardnienie rozsiane. Alzheimera.
Mózg stale komunikuje się z układem odpornościowym organizmu, pracując nad utrzymaniem delikatnej równowagi pomiędzy obroną przed infekcją a ochroną zdrowej tkanki.
Naukowcy z Washington University School of Medicine w St. Louis odkryli teraz, w jaki sposób osiąga się tę równowagę. W badaniu na myszach odkryli, że mózg i rdzeń kręgowy wytwarzają fragmenty białek stymulujących układ odpornościowy, zwanych „peptydami ochronnymi”, które pomagają ośrodkowemu układowi nerwowemu regulować jego aktywność immunologiczną. Peptydy te utrzymują stabilną, zdrową wymianę informacji z układem odpornościowym.
Opublikowano dzisiaj (30 października) w Naturabadania te mogą utorować drogę nowym metodom leczenia chorób takich jak stwardnienie rozsiane (SM) i choroba Alzheimera, w przypadku których regulacja układu odpornościowego ma kluczowe znaczenie.
Zrozumienie peptydów mózgowych strażników
„Odkryliśmy peptydy mózgowe strażników, które aktywnie współdziałają z układem odpornościowym, utrzymując go pod kontrolą, prawdopodobnie zapobiegając destrukcyjnym reakcjom immunologicznym” – powiedział dr Jonathan Kipnis, wybitni profesor patologii i immunologii Alana A. i Edith L. Wolff oraz profesor patologii i immunologii Alan A. i Edith L. Wolff. Badacz BJC w WashU Medicine. „Uważamy, że takie peptydy pomagają układowi odpornościowemu utrzymać stan «przywileju immunologicznego». Jesteśmy zaintrygowani możliwością opracowania takich białek ze zdrowych mózgów w ramach terapii tłumiącej niewłaściwe reakcje odpornościowe i opracowywania lepszych terapii modyfikujących przebieg chorób neurozapalnych”.
Nadzór immunologiczny obejmuje podzbiór limfocytów T, które mogą inicjować odpowiedź immunologiczną po zaalarmowaniu o zagrożeniu. Alarm ten ma postać maleńkiego fragmentu białka – próbki potencjalnego zagrożenia – wyświetlanego na powierzchni innej grupy prezentujących się komórek odpornościowych. Jeśli limfocyty T uznają, że fragment białka stanowi zagrożenie, przystępują do ataku.
Interakcje immunologiczne na granicach mózgu
Naukowcy odkryli, że komórki odpornościowe prezentowały peptydy ochronne na styku granic mózgu, gdzie przyciągały i aktywowały podzbiór odpornościowych limfocytów T, których funkcja jest regulacyjna, tak że komórki te tłumią nieprawidłowe reakcje odpornościowe.
Min Woo Kim, absolwentka programu szkoleniowego dla naukowców medycznych WashU Medicine i badacz w laboratorium Kipnis, zbadała komórki odpornościowe z mózgu i powiązanych z nimi tkanek odpornościowych u zdrowych myszy. Odkrył mnóstwo białek mózgowych prezentowanych przez takie komórki, przy czym dominującym białkiem jest składnik osłonki mielinowej, ochronnej osłony neuronów, która ulega uszkodzeniu w stwardnieniu rozsianym.
Naukowcy odkryli, że u myszy chorych na stwardnienie rozsiane ilość tych białek została drastycznie uszczuplona. Dodając brakujące peptydy pochodzące z mózgu poprzez wstrzyknięcie pęcherzyków – przedziałów związanych z błoną – do płynu mózgowo-rdzeniowego myszy chorych na stwardnienie rozsiane, naukowcy odkryli, że terapia aktywowała i rozszerzyła podzbiór supresorowych limfocytów T. Poprawiły się funkcje motoryczne, a postęp choroby zwolnił u leczonych myszy w porównaniu z myszami, które otrzymały pęcherzyki kontrolne.
Nowe możliwości diagnostyczne chorób neurodegeneracyjnych
„Zidentyfikowaliśmy nowy proces w mózgu, podczas którego narząd aktywnie współpracuje z układem odpornościowym, aby zaprezentować swój zdrowy obraz” – powiedział Kim. „Ten obraz wygląda inaczej u myszy chorych na stwardnienie rozsiane. Uważamy, że inne choroby neurozapalne, a nawet neurodegeneracyjne mogą mieć unikalne sygnatury białkowe prezentowane układowi odpornościowemu, otwierając ekscytujące możliwości wykorzystania takich sygnatur jako narzędzia diagnostycznego do wczesnej diagnozy”.
Odniesienie: „Endogenne autopeptydy strzegą przywileju immunologicznego OUN” 30 października 2024 r., Natura.
DOI: 10.1038/s41586-024-08279-y
Współpracownikami WashU Medicine przy badaniu są dr Cheryl Lichti, profesor nadzwyczajny patologii i immunologii; Clair Crewe, doktor, adiunkt biologii i fizjologii komórki; Doktor Maxim N. Artyomow, profesor patologii i immunologii z wyróżnieniem; oraz zmarły dr Emil R. Unanue, który zmarł przed zakończeniem badania. Unanue, zdobywca nagrody Alberta Laskera za podstawowe badania medyczne w 1995 r., był pionierem w opisywaniu interakcji między limfocytami T i komórkami prezentującymi, które umożliwiają tym pierwszym rozpoznawanie obcych najeźdźców i reagowanie na nie.
