Убиквитин-независимый протеолиз основного белка миелина и его роль в развитии экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (1105762), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Передпопаданием в паренхиму ЦНС Т-клетки могут реактивироваться повторно благодаряпрезентации антигенов АПК (микроглией, макрофагами, B-клетками и дендритнымиклетками). Продукты секреции активированных клеток иммунной системы включают всебя свободные радикалы, протеазы, цитокины, которые вызывают повреждения и гибельклеток ЦНС [74, 75].Экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит.Для проведения исследований на сегодняшний день существует хорошо изученная иобщепринятаяаутоиммунныйживотнаямодельэнцефаломиелитрассеянного(EAE).склероза–экспериментальныйЭкспериментальныйаутоиммунныйэнцефаломиелит можно развить у различных видов животных, но наиболее часто висследованиях используют ЕАЕ, индуцированный у мышей или крыс [76].
В большинствеисследований ЕАЕ применяется для изучения биохимических, иммунологических инейробиологических аспектов нейродегенеративных заболеваний, а так же дляопределения терапевтического потенциала создаваемых лекарственных препаратов.Вызвать развитие ЕАЕ можно двумя методами – активной индукцией и адаптивнымпереносом СD4+ или CD8+ Т-лимфоцитов от больных животных к генетическиидентичным здоровым особям. Активная индукция заключается в иммунизации животныхкакими-либо антигенными компонентами миелина: основным белком миелина, миелинолигодендроцитарнымгликопротеином,протеолипидным33протеином,некоторымипептидными фрагментами этих белков или гомогенатом спинного мозга генетическиидентичных животных.
Животным дополнительно вводят полный адъювант Фрейнда(инактивированные бактерии Mycobacterium в масляной эмульсии) для иммуностимуляции и Pertussis toxin для нарушения проницаемости гематоэнцефалическогобарьера. В зависимости от используемого антигена и линии животных ЕAE может бытьострым, хроническим и ремитирующим.
Имеются мышиные и крысиные модели ЕАЕ,имитирующие различные типы и стадии течения РС.Роль Т-клеток в развитии рассеянного склероза и ЕАЕБольшинство исследователей ведущую роль в патогенезе рассеянного склерозаотводят аутореактивным CD4+ Th1 клеткам [77, 78] (Рис. 9). Это предположениеосновано на исследовании спинномозговой жидкости больных рассеянным склерозомкоторая содержит CD4+ и CD8+ Т-клетки вместе с остальными мононуклеарнымилимфоцитами [79, 80], а также данных по изучению экспериментального аутоиммунногоэнцефаломиелита у мышей и крыс [81].
Одно из самых веских доказательств роли Тклеток состоит в индукции ЕАЕ у животных при введении миелина или его компонентов садъювантом или же при пересадке сенсибилизированных CD4+ Т-клеток от другой особи,уже имеющей ЕАЕ [68, 82]. Еще одно косвенное подтверждение состоит в генетическойпредрасположенности к рассеянному склерозу, реализующееся через локусы MHC классаII, комплекса, способного предоставлять антиген патогенным CD4+ T-клеткам.Экспериментальные мыши, экспрессирующие оба типа MHC – DR-DQ, а такжеизолированный из больного MBP-специфичный Т-клеточный рецептор, проявляют какспонтанный, так и индуцированный EAE [68].Влияние CD8+ Т-клеток на развитие РС изучено намного меньше, чем CD4+ клеток,однако существуют данные, свидетельствующие о том, что аутореактивные CD8+ Тклетки также вовлечены в патогенез РС [83].
Вкрови больных RR-MS обнаруженоповышенное количество СВ8+ Т-клеток, специфичных к нейроантигенам [84], а в очагахдемиелинизации количество CD8+ Т-клеток почти в 10 раз превышает количество CD4+Т-клеток [85]. Из клеток ЦНС только на клетках микроглии экспрессируются молекулыMHC II, узнаваемые CD4+ Т-клетками, в то время как молекулы MHC I, узнаваемые CD8+Т-клетками, в условиях воспаления экспрессируются на всех типах клеток ЦНС [86].Показано, что в олигодендроцитах происходит процессинг и презентация на MHC Iантигенов, которые узнаются цитотоксическими CD8+ T-клетками, которые способнывзаимодействовать с миелиновой оболочкой нервных волокон, разрушая ее и приводя кснижению способности аксонов проводить нервный импульс [87].
Кроме того, CD8+ T34клетки, специфичные к основному белку миелина, способны лизировать олигодендроцитыex vivo [88]. Еще одним важным доказательством патогенного значения CD8+ Т-клетокявляется тот факт, что пересадка этих клеток от особи, уже имеющей ЕАЕ, здоровойгенетически идентичной особи вызывает развитие данного заболевания [89].Однако на данный момент очевидно, что наличие аутореактивных Т-клеток неявляется достаточным критерием для развития заболевания. Подобные MBP-специфичныеклоны были обнаружены и у абсолютно здоровых доноров, что свидетельствует о гораздоболее тонком механизме возникновения рассеянного склероза. Недавно появилисьсведения о значительной роли Т-регуляторных клеток (Tr или Treg) в патогенезе данногозаболевания [90]. У трансгенных мышей, экспрессирующих исключительно MBPспецифичный Т-клеточный рецептор и проявляющих вследствие этого спонтанный EAE(линия T/R-), возможно полностью предотвратить развитие аутоиммунного заболеванияпересадкой CD4+ CD25+ регуляторных Т-клеток от нормальных мышей или мышей линииT/R+, в которых лишь часть Т-клеток аутореактивна по отношению к MBP [91].35Рисунок 9.
Патогенез рассеянного склероза. Адаптировано из [92].Помимо T-клеток, в патогенезе РС принимают участие В-клетки, макрофаги,дендритные клетки, тучные клетки и микроглия. В-клетки могут служить антигенпрезентирующими для аутореактивных Т-клеток, привлекать их в центральную нервнуюсистему и производить костимуляцию [68]. Так, у больных детектируется повышенный36синтез в ткани мозга и спинномозговой жидкости антител, специфичных к основномубелку миелина (MBP), протеолипидному протеину (PLP), миелин-олигодендроцитарномугликопротеину (MOG) [93], а также к ДНК и другим компонентам нервных тканей. Всыворотке крови больных РС обнаружены каталитические аутоантитела, которые сайтспецифическиДендритныерасщепляютклеткииMBPвнутримикроглияиммунодоминантныхслужатфрагментовантигенпрезентирующими[94].клетками,обуславливающими активацию и дифференцировку различных подтипов T-клеток.Тучные клетки вырабатывают цитокины и хемокины, привлекающие Т-лимфоциты вЦНС,атакжесекретируютферменты,вызывающиеактивациюматриксныхметаллопротеиназ; кроме того, они могу секретировать сами металлопротеиназы MMP-2 иMMP-9.
Данные ферменты не только разрушают ГЭБ, но и протеолизуют MBP [68].Основной белок миелинаОсновная информация о структуре миелина получена с помощью электронноймикроскопии. Уникальной морфологической особенностью миелина является то, что онформируется в результате спирального обвития отростков олигодендроцитов (вцентральной нервной системе) и шванновских клеток (на периферии, вокруг аксоновнейронов) (Рис. 10). Таким образом, миелин представляет собой своеобразную мембрану,состоящую из липидного бислоя и белков, связанных с ним. Среди белков миелинавыделяют так называемые внутренние и внешние белки. Первые прочно связаны смембраной, проходя сквозь нее, в то время как другие, расположенные поверхностно,связаны слабее.
Подобная мембрана является асимметричной по химическому составу иэлектрическому заряду. Процесс формирования миелина отростками глиальных клетоксопровождается вытеснением цитоплазмы из этих клеток таким образом, чтоцитоплазматические поверхности мембраны плотно соприкасаются друг с другом, образуятак называемую «главную плотную линию». Плотный контакт наружных поверхностеймембран, образующихся при спиралевидном обвитии отростков миелин-образующихклеток вокруг аксонов нейронов, способствуетформированию так называемой«межпромежуточной линии».
Одной из биохимических характеристик, которая отличаетмиелин от других биологических мембран, является высокое соотношение липид/белок.Белки составляют от 25 до 30% массы сухого вещества миелиновой оболочки. На долюлипидов приходится приблизительно 70-75% от сухой массы белого веществацентральной нервной системы млекопитающих.
Липидный состав миелина различен навнутренней и внешней сторонах клеточной мембраны, а также он различается в норме ипри развитии аутоиммунных патологий ЦНС. Основными липидными компонентами37миелина являются холестерин, фосфатидилсерин, гидроксилированые цереброзиды,сфингомиелин, фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин [95]. Основной функциеймиелина является быстрое проведение нервного импульса по аксонам, которые онокружает. Мембраны клеток, формирующих миелин, плотно соприкасаются, чтообусловливает высокое сопротивление и малую емкость, обеспечивая, таким образом,аксону эффективную изоляцию и предотвращает продольное распространение импульса.Миелин прерывается только в области перехватов Ранвье, которые встречаются черезодинаковые промежутки длинной примерно 1 мм.
В связи с тем, что ионные токи не могутпроходить сквозь миелин, вход и выход ионов осуществляется лишь в области перехватов.Это приводит к существенному увеличению скорости проведения нервного импульса – помиелинизированным волокнам импульс проводится приблизительно в 5-10 раз быстрее,чем по не миелинизированным. Помимо передачи нервного импульса, миелин участвует впитании нервного волокна, а также выполняет структурную и защитную функции [96].Рисунок 10. Строение миелина. Миелинизированный аксон (А), миелиновая оболочка (Б), двухслойныемембраны (В), фосфатидилэтаноламин (Г). Адаптировано из [95].В качестве основных аутоантигенов при РС выделяют четыре белка миелиновойоболочки:основной белокмиелина, миелин-олигодендроцитарный38гликопротеин,протеолипидный протеин 1 и миелин-ассоциированный гликопротеин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
