Кембриджские ученые создали новую биологическую модель для изучения проказы, и с ее помощью смогли понять, как микобактерии поражают нервные клетки.
Оказалось, что у болезни есть много общего с рассеянным склерозом. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Проказа – заболевание, хорошо известное с древности. Она упоминается еще в Библии, однако до сих пор многие детали заболевания остаются неизвестными. Хорошо известно, что болезнь чаще всего вызывается бактериями Mycobacterium leprae, поражает кожу и периферические нервы, и, с распространением антибиотиков, заболеваемость проказой резко уменьшилась. Так, в 1985 году ею болело 5,2 миллиона человек, а 30 лет спустя – всего 176 тысяч.
Однако детальному исследованию биологии заболевания мешает то, что есть проблема с животными моделями. M.leprae растет на коже лап мышей, но не поражает нервы. Обратная ситуация с броненосцами – да и сложно использовать этих редких животных в лаборатории.
Новая попытка, предпринятая в Кембридже, была связана с использованием главных модельных животных в нейробиологии – данио рерио. Оказалось, что в рыбках M.leprae прекрасно поражает периферические нейроны.
Предыдущие исследования показывали, что при проказе гибнет миелиновая оболочка периферических нейронов, образованная шванновскими клетками. Однако учёные предполагали, что это происходит из-за того, что бактерия непосредственно атакует клетки Шванна. Новое исследование показало, что все несколько сложнее. Для работы авторы создали генно-модифицированных рыбок, в которых клетки Шванна несли ген зелёного флуоресцентного белка. Сами мальки рерио прозрачны, и поэтому флуоресценцию легко наблюдать.
Новое исследование показывает, что не микобактерии разрушают миелиновую оболочку. Это делает собственная иммунная система организма, а точнее – макрофаги.
«Эти похожие на PacMan`а иммунные клетки способны проглотить бактерии проказы, но не всегда могут их уничтожить, – объясняет профессор Лалита Рамакришнан из Отделения медицины в университете Кембриджа. – Макрофаги, которые должны двигаться вверх и вниз по нервным волокнам, замедляются и «поселяются» в одном месте, разрушая миелиновую оболочку».
Исследователи показали, как происходит это разрушение. Специфическое вещество, фенольный гликолипид (PGL-1), расположенное на поверхности бактерии, перепрограммирует макрофаг так, что он начинает синтезировать оксид азота, который, в свою очередь, убивает митохондрии шванновских клеток.
«Мы знаем, что иммунная система может привести к повреждению нерва и, в частности, миелина – при других заболеваниях, таких как рассеянный склероз и синдром Гийена–Барре, – говорит доктор Крессида Мэдиган из Калифорнийского университета, Лос-Анджелес. Наше исследование помещает проказу в ту же категорию заболеваний».
Авторы говорят, что пока сложно судить, приведет ли их исследование к разработке нового метода терапии проказы, однако, в любом случае, открытие механизма демиелинизации при этом заболевании очень важно.
Текст: Алексей Паевский