Используя передовую методологию, ученые из Швеции смогли выявить на клеточном уровне, как развиваются поражения при рассеянном склерозе. Новые результаты представлены в научном журнале Cell исследователями Каролинского института (Karolinska Institutet) и Стокгольмского университета (Stockholm University).
Более чем у 1,8 миллиона человек во всем мире диагностирован рассеянный склероз (РС). При этом заболевании иммунные клетки организма атакуют клетки, образующие миелин, так называемые олигодендроциты, относящиеся к группе глиальных клеток. Без миелина сигналы между нервными клетками не могут передаваться с такой скоростью, как обычно, что приводит к таким симптомам, как снижение чувствительности и отсутствие координации. РС характеризуется поражением головного и спинного мозга.
«Мы хотели понять, какие клетки являются частью поражений и их динамику с течением времени», — объясняет Петра Куканья (Petra Kukanja), соавтор исследования и профессор Гонсалу Кастело-Бранко (Gonçalo Castelo-Branco) из Каролинского института.
Исследователи использовали технологию, называемую секвенированием in situ, разработанную исследовательской группой профессора Матса Нильссона (Mats Nilsson) в Стокгольмском университете. Метод включает в себя анализ и идентификацию клеток, которые являются частью участка ткани, путем считывания того, какие гены активны в конкретной клетке.
Эта закономерность показывает, как различные типы клеток расположены в ткани, в данном случае в спинном мозге, и как клетки взаимодействуют друг с другом. Чтобы изучить, как развиваются поражения, образцы были взяты в разное время у мышей, экспериментально индуцированных с симптомами, подобными рассеянному склерозу, и у людей, больных рассеянным склерозом.
«Мы проанализировали одновременно 239 генов и обнаружили, что активные поражения у мышей формировались центробежно в двух измерениях, с иммунными клетками в середине и различными типами глиальных клеток вокруг них», — дополняет Кристоффер Маттссон Лангсет (Christoffer Mattsson Langseth), также соавтор исследования.
У мышей можно было обнаружить, что поражения сначала появились в спинном мозге, а затем распространились на головной мозг. В образцах спинного мозга четырех умерших пациентов с рассеянным склерозом одновременно было проанализировано 260 генов и удалось определить клеточную архитектуру поражений. Авторы также обнаружили новые поражения и новые субструктуры внутри очагов.
Ранее олигодендроциты в основном рассматривались как жертвы атак иммунных клеток.
«Тот факт, что они активны во внешних областях поражений, а также во всем головном и спинном мозге, ставит вопрос о том, ослабляют ли они болезнь или стимулируют ее», — говорит Петра Куканья.
На следующем этапе исследователи хотят использовать ту же методологию для анализа образцов от большего количества пациентов с рассеянным склерозом, поскольку заболевание очень неоднородно. Другой вопрос заключается в том, как выглядят поражения, когда пациенты получали различные виды лечения.
Два исследователя подчеркивают обширное и плодотворное сотрудничество между их исследовательскими группами, которое продолжается с 2019 года и в которое они вложили свой опыт — от Каролинского института в области клеточной биологии, лежащей в основе рассеянного склероза, и из Стокгольмского университета с их новаторской технологией секвенирования in situ, и новая методология комплексного анализа изображений.
Литература:
Cellular architecture of evolving neuroinflammatory lesions and multiple sclerosis pathology, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.02.030. www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00233-2