Исследователи обнаружили контролируемые микробиомом противовоспалительные подгруппы астроцитов.

Астроциты - наиболее распространенный тип клеток в центральной нервной системе (ЦНС), но они остаются плохо охарактеризованными. Исследователи давно предполагали, что основная функция астроцитов - обеспечивать питательными веществами и поддерживать нервные клетки мозга, которые исследуются более тщательно; с годами тем не мение, все больше данных показывает, что астроциты также могут активно способствовать нейродегенерации, воспаление, и неврологические заболевания.

Теперь, команда, возглавляемая исследователями из Бригама и женской больницы, показал, что конкретная субпопуляция астроцитов может делать обратное, вместо того, чтобы служить защитным, противовоспалительная функция головного мозга основана на сигналах, регулируемых бактериями, обитающими в кишечнике. Результаты о новом противовоспалительном пути опубликованы в Природа .

<цитата>

С годами много лабораторий, в том числе мой, определили важную роль астроцитов в развитии неврологических заболеваний. Это первый случай, когда мы показываем, что по крайней мере часть этих клеток (астроцитов) может предотвратить воспаление. Причина, по которой мы не видели этого раньше, заключалась в том, что мы изучали эти клетки, как если бы они были однородными, или один тип ячейки. Но теперь у нас есть разрешение увидеть различия между этими ячейками ».

Франсиско Кинтана, Кандидат наук, Корреспондент, Центр неврологических заболеваний имени Анны Ромни, Бригам

Исследователи использовали усовершенствованные инструменты анализа генов и белков, чтобы идентифицировать новую подгруппу астроцитов. Популяция астроцитов находится недалеко от мозговых оболочек (мембраны, окружающей мозг) и экспрессирует белок под названием LAMP1, вместе с белком TRAIL, который может вызвать гибель других клеток. Эти свойства помогают астроцитам LAMP1 + TRAIL + ограничивать воспаление ЦНС, вызывая гибель Т-клеток, которые способствуют воспалению.

Чтобы определить, какой механизм контролирует LAMP1 + TRAIL + астроциты в головном мозге, исследователи провели серию тестов, используя инструмент редактирования генов CRISPR-Cas9. Они обнаружили, что определенная сигнальная молекула, называется интерферон-гамма, регулирует экспрессию TRAIL. Кроме того, они обнаружили, что микробиом кишечника индуцирует экспрессию гамма-интерферона в клетках, которые циркулируют по телу и в конечном итоге достигают мозговых оболочек, где они могут способствовать противовоспалительной активности астроцитов.

Понимание механизмов, управляющих противовоспалительными функциями астроцитов LAMP1 + TRAIL +, может позволить исследователям разработать терапевтические подходы к борьбе с неврологическими заболеваниями, как рассеянный склероз. Например, они изучают кандидаты в пробиотики, которые можно использовать для регулирования противовоспалительной активности астроцитов. Кроме того, Последние данные исследовательской группы показывают, что некоторые опухоли головного мозга используют этот путь, чтобы избежать иммунного ответа организма. Поэтому исследователи разрабатывают иммунотерапию рака, чтобы противостоять атакам опухолей.

«Обнаружение контролируемых микробиомом противовоспалительных подгрупп астроцитов - важный шаг в нашем понимании воспаления ЦНС и его регуляции, - сказал Кинтана. - Это очень новый механизм, с помощью которого кишечник контролирует воспаление в головном мозге. Он направляет новые методы лечения неврологических заболеваний, и мы считаем, что этот механизм может способствовать патогенезу опухолей головного мозга ».

Лаборатория Кинтаны определила единственную другую подгруппу астроцитов, которая, как известно, регулируется микробиомом кишечника в 2016 году, но, по мнению исследователей, вероятно, есть и другие. "Становится ясно, что кишечная флора играет важную роль при многих заболеваниях, - сказал он. - Нам повезло, что мы возглавили работу по выявлению различных подмножеств астроцитов и механизмов, которые ими управляют. У нас есть список других популяций астроцитов, и мы работаем, чтобы увидеть, как кишечная флора может их контролировать ».

• Воздействие антибиотиков на новорожденных связано с уменьшением веса и роста у мальчиков
• Пробиотики как адъювантная терапия для пациентов с COVID-19