MS: Nowe odkrycia mogą „zapobiec przyszłej utracie komórek mózgowych”
Według nowych badań zablokowanie unikalnego rodzaju śmierci komórek, która występuje w stwardnieniu rozsianym, może być sposobem na powstrzymanie wyniszczającej choroby.
Pyroptoza lub „ognista śmierć” to proces śmierci komórki, do którego odnoszą się nowe badania.
Naukowcy twierdzą, że jest to również „główny mechanizm” odpowiedzialny za niszczenie izolującej nerwy mieliny, która występuje w stwardnieniu rozsianym (SM).
Artykuł opublikowany obecnie w Materiały z National Academy of Sciences opisuje, jak naukowcy obserwowali ten proces na zwierzęcym modelu SM oraz w tkance mózgowej pacjentów z tą chorobą.
Badanie jest pierwszym, które wyjaśnia, jak działa piroptoza na poziomie molekularnym w ludzkim mózgu.
„To może zmienić zasady gry”, wyjaśnia starszy autor badania, prof. Christopher Power, który jest współdyrektorem Centrum MS na Uniwersytecie Alberty w Kanadzie, „ponieważ odkryliśmy podstawowy mechanizm, w wyniku którego komórki mózgowe są uszkadzane w SM, które łączy stan zapalny z neurodegeneracją ”.
On i jego koledzy znaleźli również sposób na zablokowanie enzymu napędzającego mechanizm za pomocą eksperymentalnego leku o nazwie VX-765, który jest testowany pod kątem leczenia epilepsji. „Wiadomo już, że lek jest bezpieczny dla ludzi” - dodaje.
SM i zniszczenie mieliny
SM to trwająca całe życie, obecnie nieuleczalna choroba, która atakuje ośrodkowy układ nerwowy (OUN), który obejmuje mózg, rdzeń kręgowy i nerwy wzrokowe łączące oczy z mózgiem.
Wielu naukowców uważa obecnie, że SM jest chorobą autoimmunologiczną, która może powstać, gdy układ odpornościowy potraktuje zdrową tkankę jako zagrożenie i atakuje ją, powodując stan zapalny i zniszczenie zdrowej tkanki. Jednak to, co powoduje, że układ odpornościowy zachowuje się w ten sposób, jest nadal niejasne.
W SM układ odpornościowy atakuje mielinę, otoczkę białkową, która otacza i izoluje włókna nerwowe, które przenoszą sygnały do i z OUN. Ataki te mogą czasami uszkodzić same włókna nerwowe. Układ odpornościowy atakuje również oligodendrocyty, czyli komórki wytwarzające mielinę w OUN.
Rezultatem jest wiele objawów, w zależności od tego, które części OUN są dotknięte chorobą, które zmieniają się w nieprzewidywalny sposób u różnych osób, a także u tej samej osoby w czasie.
Typowe objawy obejmują między innymi: zaburzenia widzenia i czucia, problemy z poruszaniem się, drętwienie, trudności z mówieniem i ogromne zmęczenie.
Szacunki wskazują, że na świecie żyje ponad 2,3 miliona osób z SM. Jednak nie ma oficjalnych danych dotyczących Stanów Zjednoczonych, ponieważ lekarze nie muszą zgłaszać nowo zdiagnozowanych przypadków.
Jednak badanie przedstawione na konferencji w 2017 roku sugeruje, że w USA może być prawie milion osób z SM.
„Ognista śmierć komórek” w SM
Naukowcy uważali kiedyś, że śmierć komórki jest po prostu nieuniknioną, „pozorną konsekwencją życia komórkowego”.
Jednak coraz więcej dowodów w ostatnich dziesięcioleciach ujawniło, że poza „przypadkową śmiercią komórki” istnieje wiele form „regulowanej śmierci komórki”.
Te genetycznie zaprogramowane procesy przycinają nadmiar komórek i niszczą te, które mogą wyrządzić szkody lub są trwale uszkodzone.
Eksperci rozważają nowy sposób klasyfikowania śmierci komórki, który w większym stopniu uwzględnia jej cechy molekularne.
Pyroptoza, czyli ognista śmierć komórki, jest jedną z nich. Swoją nazwę zawdzięcza temu, że jest wywoływana przez cząsteczki zapalne lub „inflamasomy”.
W swoim artykule badawczym prof. Power i współpracownicy wyjaśniają, że naukowcy niedawno zidentyfikowali, że głównym „wykonawcą” tego typu śmierci komórek wywołanej zapaleniem jest „białko tworzące pory” zwane gasdermina D (GSDMD).
Zauważają również, że chociaż było wiadomo, że molekuła kaspaza-1 może aktywować GSDMD, nie było jasne, czy „ten proces przyczynia się do zapalenia układu nerwowego”.
„Molekularne dowody” piroptozy w SM
Ich badanie dostarczyło „molekularnych dowodów”, że piroptoza jest formą śmierci komórek, która występuje w SM i że jest aktywowana przez enzymy, które wyzwalają GSDMD.
Autorzy byli zaskoczeni stwierdzeniem, że piroptoza wystąpiła nie tylko w „komórkach szpikowych”, ale także w „oligodendrocytach tworzących mielinę”. Zaobserwowali to w tkankach OUN osób ze stwardnieniem rozsianym, a także w zwierzęcym modelu SM.
W dalszych eksperymentach naukowcy wystawili oba typy komórek na „bodźce zapalne” i stwierdzili, że wyzwalają one „aktywację zapalenia i piroptozę”.
Wreszcie zespół wykazał, że mała cząsteczka o nazwie VX-765 hamowała kaspazę-1 i „zapobiegała piroptozie w eksperymentalnych modelach stwardnienia rozsianego, zmniejszając demielinizację i neurodegenerację”.
„Uważamy, że ten lek” - mówi autorka pierwszego badania Brienne A. McKenzie, która jest studentką studiów podyplomowych w laboratorium prof. Powera - „przerwałby cykl neurotoksycznego zapalenia, a tym samym zapobiegłby przyszłej utracie komórek mózgowych w SM . ”
Naukowcy sugerują, że ich odkrycia mogą również zaowocować nowymi sposobami monitorowania postępów w SM, co jest obecnie bardzo trudne, ponieważ objawy są tak zróżnicowane i mogą się zmieniać w czasie.
Komentując znaczenie badania, dr Avindra Nath - dyrektor kliniczny National Institute of Neurological Disorder and Stroke in Bethesda, MD - mówi, że obecne metody leczenia SM mają na celu „zmniejszenie stanu zapalnego, ale nic nie jest skierowane do komórek mózgowych sami."
„W artykule opisano klinicznie istotną nową ścieżkę, która otwiera drzwi do nowych celów terapeutycznych, które zapobiegają uszkodzeniom komórek”.
Dr Avindra Nath
