Бактерии, обычно обнаруживаемые в почве и воде, вызывают у мышей аутоиммунные симптомы, аналогичные тем, которые обнаруживаются при неизлечимом заболевании печени, называемом первичным билиарным циррозом (ПБЦ). Сообщение о своих выводах в Cell Host от 15 мая & Microbe, мультиинституциональная исследовательская группа заявила, что введение лабораторным мышам бактерии – Novosphingobium aromaticivorans – вызвало активацию клеток Natural Killer T (NKT), которые имели решающее значение для запуска аутоиммунных процессов, которые привели к заболеванию печени.
«Помимо указания на возможную причину ПБХ, исследование также предоставляет ученым модель, которая улучшит будущие исследования этого и других аутоиммунных заболеваний», – сказал Йохен Маттнер, M.D., врач и исследователь в отделении иммунобиологии Медицинского центра детской больницы Цинциннати и ведущий автор исследования.
В ходе текущих исследований все чаще указываются на невыявленные инфекции как на возможные триггеры аутоиммунного заболевания, при котором иммунная система, предназначенная для борьбы с инфекцией или болезнью, вместо этого атакует собственные ткани организма. Как именно микробы (например, бактерии или вирусы) задействуют клеточные и молекулярные процессы, вызывая аутоиммунитет, остается неизвестным, равно как и причина ПБЦ. ПБЦ приводит к воспалительным поражениям в воротных полях и последующему разрушению мелких желчных протоков печени.
«Наше исследование аутоиммунитета при ПБЦ показало, что NKT-клетки реагируют на гликосфинголипидные антигены, которые способствуют привлечению клеток и иммунному ответу и расположены в стенке бактериальных клеток новосфингобиума aromaticivorans. Эта микробная активация NKT-клеток была важным триггером аутоиммунных процессов, которые приводили к появлению симптомов болезни у мышей », – сказал д-р. Мэттнер, начавший обучение в Чикагском университете. «Мы не предполагаем, что эта бактерия является единственной возможной причиной ПБЦ, но она представляет собой модель, имеющую важное значение для понимания иммунологической толерантности и аутоиммунитета.”
Предыдущие исследования показали, что у пациентов с ПБЦ накапливаются определенные аутоантитела, которые атакуют ферментный комплекс, обнаруженный в митохондриях, которые являются источником энергии для большинства клеток. Эти же аутоантитела также перекрестно реагируют с соответствующим ферментом Novosphingobium aromaticivorans, альфа-протеобактериями, эволюционно связанными с митохондриями. Эта взаимосвязь побудила исследователей в предыдущих исследованиях предположить, что новосфингобиум aromaticivorans может играть роль в ПБХ, и это было одним из факторов, влияющих на Dr. Исследовательская группа Маттнера использует бактерию в этом исследовании.
Когда исследователи вводили мышам бактерию, это вызывало выработку аутоантител против комплекса митохондриальных ферментов аналогично тому, как это наблюдается у пациентов. Это вызвало хронический аутоиммунитет, который повредил небольшие желчные протоки в печени животного. Аутоиммунный процесс опосредован Т-клетками (лейкоциты, важные для иммунного ответа), но для раннего начала заболевания потребовалось участие Т-клеток Natural Killer после того, как они избирательно распознали гликосфинголипидные антигены на поверхности клеточной стенки новосфингобиума ароматических животных. NKT-клетки представляют собой уникальную группу Т-клеток, которые обладают свойствами как Т-клеток, так и естественных клеток-киллеров, которые по своей природе токсичны для других клеток и обычно нацелены на опухолевые клетки или клетки, инфицированные вирусами. Естественное присутствие NKT-клеток в печени в сочетании с накоплением Novosphingobium aromaticivorans, вероятно, объясняет, почему печень повреждается во время этого аутоиммунного процесса. Мэттнер сказал.
После того, как исследовательская группа установила хроническое аутоиммунное заболевание печени у мышей, они провели исследования, чтобы выяснить, могут ли они передать болезнь с Т-клетками селезенки из инфицированной печени второй группе мышей. Т-клетки мышей, имеющих CD1d (гликопротеин, важный для активации NKT-клеток), вызывали аутоиммунное заболевание печени у мышей-реципиентов, хотя клетки мышей с дефицитом CD1d (у которых отсутствуют NKT-клетки) не вызывали. Доктор. Маттнер сказал, что этот результат иллюстрирует важность ранней микробной активации NKT-клеток на ранних стадиях автономного, органоспецифического аутоиммунитета. По словам исследователей, хотя NKT-клетки не имеют решающего значения для передачи уже установленного заболевания, они чрезвычайно важны на ранних стадиях развития, помогая нарушить толерантность организма к инфекции.
Исследователи также смогли предотвратить или замедлить развитие аутоиммунного заболевания печени у некоторых мышей, либо путем раннего вмешательства с помощью антибиотиков, либо путем удаления гена, кодирующего гликопротеин CD1d, и его активации привлечения NKT-клеток к новосфингобиуму aromaticivorans.
ПБЦ встречается относительно редко, примерно у пяти из 100000 человек. Распространенность и частота заболеваний различаются в разных регионах мира. Около 90 процентов пациентов составляют женщины, причем заболевание чаще встречается у пациентов в возрасте от 40 до 60 лет. Пациенты обычно испытывают зуд, желтуху и могут иметь повышенное артериальное давление, что приводит к задержке жидкости в брюшной полости, а также другие симптомы. Поскольку нет лекарства от ПБЦ, лечение в основном направлено на облегчение симптомов с помощью лекарств или, в некоторых случаях, на трансплантацию печени в случае органной недостаточности.
Источник: Медицинский центр детской больницы Цинциннати