Углевод трегалоза помогает иммунным макрофагам уничтожать избытки липидов из атеросклеротических бляшек в кровеносных сосудах.
Все мы слышали про антиопухолевую иммунотерапию, когда иммунитет стараются натравить на раковые клетки. Собственно, иммунная система сама по себе должна их истреблять, но бывает, что она их не замечает, и вот тогда-то приходят на помощь разные средства, созданные в научно-исследовательских лабораториях и призванные активировать противораковые свойства иммунитета.
Но с помощью иммунной системы можно лечить не только злокачественные опухоли. В статье в Nature Communications исследователи из Вашингтонского университета пишут, что иммунные клетки макрофаги можно заставить бороться с атеросклеротическими бляшками.
Как известно, одна из главных задач макрофагов вообще – поглощение разнообразного клеточного мусора: мертвых клеток, обломков мембран, белковых агрегатов, избыток липидов. Атеросклеротические бляшки как раз и состоят во многом из такого мусора: сначала на стенках кровеносных сосудов формируются жировые отложения, которые разрастаются в крупные наросты, состоящие из холестерина, соединительнотканных белков, кальция, иммунных клеток и т. д. Собственно, макрофаги и сами по себе пытаются разобрать эти завалы, однако тут возникает проблема: не справляясь с избытком липидов, они начинают выделять воспалительные сигналы. Из-за воспаления окружающие клетки гибнут, добавляя строительного материала атеросклеротическому наросту.
Если бы удалось усилить способность макрофагов перерабатывать поглощенные липиды, это предотвратило бы воспаление и уменьшило бы сами бляшки. Бабак Разани (Babak Razani) и его коллеги обнаружили, что улучшить «пищеварение» иммунным клеткам можно с помощью сахара трегалозы. Она состоит из двух остатков глюкозы, а встретить ее можно в растениях и насекомых. Про трегалозу известно, что она стимулирует аутофагию, или клеточное самопоедание. Суть аутофагии в том, что клетка переваривает внутри себя разные ненужные вещи: вышедшие из строя органеллы, испорченные белки и т. д. Переваривание происходит в особых мембранных пузырьках – лизосомах, наполненных пищеварительными ферментами. В лизосомную топку отправляются также и то, что клетка проглотила снаружи. (Напомним, что Нобелевскую премию по физиологии и медицине в прошлом году дали как раз за описание молекулярного механизма аутофагии.)
У макрофагов в ходе аутофагии перерабатываются, среди прочего, и поглощенные липиды. Трегалоза же, попав в клетку, связывается с белком, от которого зависит работа генов, управляющих аутофагией, так что в результате в макрофагах появляется больше лизосом и они начинают активнее сжигать мусор. Если трегалозу вводили мышам с атеросклерозом, то средняя площадь бляшек в аорте уменьшалась примерно на 30%. При этом сахар нужно было вводить прямо в кровь; если мыши просто ели трегалозу, никакого эффекта от нее не было – очевидно, из-за того, что ее расщепляли пищеварительные ферменты.
Напомним, что ранее мы писали о похожей работе исследователей из Боннского университета, которые выяснили, что углеводы циклодекстрины тормозят развитие новых атеросклерозных бляшек в сосудах и помогают рассасываться старым. Тогда речь шла тоже о макрофагах: циклодекстрины помогали им справиться с избытком холестерина и подавляли воспаление. Возможно, в перспективе удастся создать какой-нибудь комплексный иммуномодулятор из нескольких углеводов, который станет достаточно эффективным средством против атеросклероза.
Автор: Кирилл Стасевич