Ученые узнали, кто первый вступает в бой с инфекциями в организме

Российские ученые совместно с зарубежными коллегами обнаружили, что еще до активации иммунного ответа организма на инфекцию зараженные клетки начинают бороться с ее распространением. Это происходит благодаря белкам-интерферонам, которые синтезируются во всех клетках организма. В некоторых случаях чрезмерно высокий уровень интерферонов может способствовать развитию аутоиммунных заболеваний. Представленное открытие может способствовать лучшему пониманию и лечению таких заболеваний, как волчанка. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Death & Differentiation. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).

Реклама

Когда инфекционный агент, например, вирусы или бактерии, попадает в организм, он старается быстрее размножиться и заразить как можно больше клеток. Организм, в свою очередь, пытается замедлить и сдержать распространение инфекции. Для этого клетки, уже зараженные вирусом, начинают вырабатывать белки интерфероны (IFN). Они не способны бороться с вирусом, но могут выполнять сигнальную роль — контактируют с соседними, еще здоровыми клетками и «предупреждают» их о надвигающейся опасности. Иногда лучшим защитным механизмом оказывается самоуничтожение клеток. Известно, что интерфероны могут запускать один из видов программируемой (то есть контролируемой) гибели клеток — некроптоз. Авторы работы обнаружили, что при некоторых инфекциях процесс некроптоза здоровых клеток запускается гораздо раньше «официального» иммунного ответа организма.

«Толчком для начала наших исследований послужило наблюдение, что при патогенезе многих инфекций, как в эксперименте, так и в клинике, эффект от IFN-сигналинга проявлялся гораздо раньше, чем IFN мог продуцироваться в ответ на инфекцию. Это обусловлено тем, что в клетках присутствуют регуляторы некроптоза — их авторы статьи назвали CIRENs — центральные эффекторы, определяющие скорость, с которой происходит гибель клеток по типу некроптоза», — рассказал Александр Полторак, один из авторов исследования, руководитель лаборатории молекулярной генетики врожденного иммунитета Петрозаводского государственного университета.

Хотя программируемая клеточная смерть — это один из возможных механизмов защиты от инфекций, обнаруженный эффект раннего запуска этого процесса может играть негативную для организма роль. Дело в том, что повышение уровня содержащегося в клетке IFN ведет за собой усиление некроптоза. В результате процесс самоуничтожения запускается для совершенно здоровых клеток — развивается аутоиммунное заболевание.

В результате проведенных экспериментов на мышах авторы показали, что полученный уровень интерферонов значительно ускоряет некроптотическую смерть in vivo, что позволяет предположить, что похожие процессы происходят и у пациентов с волчанкой. При этом аутоиммунном заболевании повреждаются здоровые клетки соединительной ткани, и пациенты страдают от поражений кожи, суставов, сердечно-сосудистой системы и других органов. Самым серьезным последствием болезни может стать поражение тканей почек. Зачастую больным требуется пересадка этого органа, однако из-за повышенного уровня интерферонов и, соответственно, усиленного некроптоза может начаться процесс отторжения. Ученые предлагают и возможное решение этой проблемы — использовать перед трансплантацией вещества некростатины, которые останавливают процесс некроптоза в сочетании с анти-интерфероновой терапией.

«Полученные данные свидетельствуют о том, что повышенный уровень экспрессии IFN у пациентов с волчанкой может усилить гибель клеток путем некроптоза и способствовать отторжению трансплантированной почки. Использование до трансплантации некростатина в комбинации с анти-IFN-терапией для замедления некроптоза может улучшить заведомо плохой результат у пациентов с аутоиммунными заболеваниями», — добавил ученый.

В работе приняли участие ученые из Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова, а также исследователи из США и Норвегии.