Стволовые клетки в костном мозге активнее превращаются в клетки крови под действием местных болевых нейронов.
Все наши кровяные клетки образуются из так называемых гемопоэтических стволовых клеток, которые сидят в костном мозге и приводят эритроциты, лимфоциты, лейкоциты и т. д. Естественно, стволовые клетки внимательно прислушиваются к сигналам, которые сообщают им о потребностях организма в тех или иных кровяных клетках. Получив такой сигнал, стволовая клетка покидает своё место в костном мозге и выходит в кровоток, где превращается в ту или иную клетку крови. Сам сигнал может быть специальной молекулой, появившейся в крови, а может быть нервным импульсом. В костном мозге есть множество нервов автономной нервной системы, которые с помощью нейромедиаторов управляют работой гемопоэтических стволовых клеток.
При этом давно известно, что среди нервов, заходящих в костный мозг, есть нервы болевой чувствительности, или нервы ноцицепции. Можно было бы предположить, что они тоже играют какую роль в кроветворении. Доказать это недавно удалось сотрудникам Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна. Эксперименты с мышами показали, что если костный мозг лишить болевых нервов, стволовых клеток в нём меньше не станет – но зато они хуже будут выходить в кровоток. То есть болевые нервы нужны для мобилизации стволовых клеток крови.
Нейроны, чувствующие боль, пользуются нейромедиатором CGRP (calcitonin gene-related peptide, или пептид, родственный кальцитонину). CGRP напрямую, без посредников действует на стволовые клетки крови, побуждая их покинуть костный мозг. Чем активнее работают болевые нейроны, тем больше они выбрасывают нейромедиатора CGRP, и тем активнее появляются новые клетки крови. Активность болевых нейронов в костном мозге можно простимулировать с помощью капсаицина, которой содержится в стручковом перце. Именно из-за капсаицина мы чувствуем жгучий перечный вкус. Когда подопытных мышей сажали на диету с капсаициновыми добавками, нейроны в костном мозге начинали усиленно мобилизовывать стволовые клетки. Причём для этого нужно было, чтобы у нейронов работали их болевые рецепторы.
Другое вещество, активирующее нервы в костном мозге – гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF). Так называют один из белков, которые заставляют стволовые клетки крови энергичнее делиться и энергичнее выходить в кровь. G-CSF – один из внутренних сигналов организма, стимулирующий кроветворение. На его основе созданы лекарственные препараты филграстим и ленограстим, которые помогают восстановить иммунную систему, например, после химиотерапии. Оказалось, что, по крайней мере, отчасти, G-CSF действует через нейроны боли – подобно капсаицину.
Исследователи также поставили эксперименты с мышами, которые получали цисплатин – один их противораковых химиотерапевтических препаратов. После цисплатиновой терапии стволовые клетки крови крайне неохотно выходят в кровоток. Однако с помощью нейромедиатора CGRP, которым пользуются болевые нейроны, кроветворную активность стволовых клеток после цисплатина удалось восстановить.
Сейчас есть разные средства усилить активность стволовых клеток крови – как, например, лекарства с колониестимулирующим белком G-CSF. Но эти средства срабатывают не всегда, и их эффективность ограничивают разные факторы, вроде возраста, генетических особенностей и пр. И речь тут не только об онкобольных – есть много заболеваний, когда кроветворение нужно подстегнуть. Возможно, с новыми данными касательно работы болевых нейронов в костном мозге лечить таких пациентов станет намного проще.
Результаты исследований опубликованы в Nature.
Автор: Кирилл Стасевич