Зрелые олигодендроциты (MOL) при рассеянном склерозе могут переходить в иммуноподобное состояние, но динамика этого процесса оставалась неясной.
В новой работе ученых из Каролинского института в Швеции, опубликованной в Nature Neuroscience, анализируется активность отдельных генов с помощью недавно появившихся методов, что позволяет разобраться с молекулярными и клеточными механизмами этого процесса, которые оставались скрытыми. Оказалось, что разные олигодендроциты ведут себя по-разному. Одна оговорка: результаты получены на мышиной модели заболевания, похожей на рассеянный склероз.
Рассеянный склероз – распространенное заболевание центральной нервной системы, при котором собственная иммунная система пациента атакует зрелые олигодендроциты (глиальные клетки, которые образуют миелиновую оболочку аксонов клеток ЦНС) и разрушает их. Напомним, что заболевание не имеет отношение к забывчивости и рассеянности. «Склероз» обозначает появление рубцов соединительной ткани внутри нервной, а «рассеянность» говорит о распространенности этих рубцов в мозге.
Авторы работы воспользовались моделью, которая называется экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом (EAE), и технологией мультиомиксного анализа на уровне отдельных клеток (single-cell multiome assay), чтобы разобраться с клеточными превращениями во время развития рассеянного склероза.
Еще лет 5-6 назад считалось, что главные «игроки» в развитии рассеянного склероза – иммунные Т-клетки и B-клетки, а миелинизирующие глиальные клетки – это «пострадавшие», но в предыдущих работах авторы выяснили, что это не так.
«Ранее мы обнаружили, что олигодендроглия (состоящая из различных типов олигодендроцитов и их предшественников), которая обычно считается пассивной мишенью при рассеянном склерозе, может переходить в состояние, связанное с заболеванием, на пике его развития у мышей с моделью рассеянного склероза», — отмечают авторы.
В новом исследовании они решили разобраться, когда именно возникает это состояние и сохраняется ли оно на более поздних стадиях заболевания. При помощи новых технологий исследователи анализировали клетки олигодендроглии на индивидуальном уровне и одновременно изучали, какие гены активны и как их активность регулируется на уровне хроматина.
Оказалось, что иммуноподобные состояния, влияющие на миелоидные лейкоциты, возникали у мышей на ранних стадиях модельного заболевания и сохранялись до самых поздних стадий. Однако они также обнаружили, что разные подтипы миелоидных лейкоцитов по-разному реагировали на разных стадиях заболевания: у одних реакция была сильной, у других – слабой.
Исследователи заметили, что разные подтипы олигодендроцитов по-разному реагируют на патогенную среду: одна популяция олигодендроцитов более склонна к переходу в иммуноподобное состояние, в то время как другая популяция, возможно, более восприимчива к регенеративным процессам.
Авторы отмечают, что эти клетки на поздних стадиях заболевания сохраняют эпигенетическую память о раннем воспалительном процессе.
В будущем результаты работы команды могут использоваться для разработки новых перспективных методов лечения рассеянного склероза, нацеленных на конкретные подтипы клеток-предшественников олигодендроцитов.
«Сейчас мы изучаем молекулярную и временную динамику в тканях пациентов с рассеянным склерозом, а также используем технологии, которые позволяют нам анализировать эту динамику на пространственном уровне в этих тканях. Это позволило бы нам понять, как различные популяции клеток взаимодействуют друг с другом в контексте заболевания», — говорят авторы.
Текст: Алексей Паевский