Олигодендроциты отвечают за питание и защиту нейронов. Как изоляция кабеля, они обвивают аксоны – длинные отростки нервных клеток, по которым передается нервный импульс. Важную роль в составе этой «изоляции» выполняет вещество миелин. Именно кусочки основного белка в составе миелина, которые олигодендроциты показывают на своей поверхности, и становятся мишенью цитотоксических Т-лимфоцитов – клеток иммунной системы, которые в норме проверяют, не заражены ли клетки вирусами или не превратились ли они в опухолевые. Узнают они это благодаря «сканированию» кусочков внутриклеточных белков, которые проверяемые клетки специально демонстрируют цитотоксическим Т-лимфоцитам на подставке, называемой главным комплексом гистосовместимости I класса.
Фото: олигодендроцит под огнём цитотоксического лимфоцита. Гидролиз МВР (основной белок миелина, myelin basic protein) (красный червяк) протеасомой (комплекс белков в голубом цвете). Показана клеточная мембрана олигодендроцита и брешь, пробитая перфоринами (выбрасываются цитотоксическими клетками) - белый колодец справа. Источник: Алексей Белогуров
При рассеянном склерозе Т-клетки настраиваются против собственных нормальных белков и вместо нарушителей убивают здоровые клетки. Это называют аутоиммунными реакциями. Но откуда на поверхности клетки берутся эти кусочки белков? Расщеплением их занимается специальное образование внутри клетки – протеасома. Она находит ненужные или поврежденные белки, которые помечены маленькой молекулой белка убиквитина, и режет их на части, которые потом и попадают на главный комплекс гистосовместимости I класса.
«Мы показали, как протеосомальное расщепление связано с рассеянным склерозом, – рассказал автор работы, кандидат химических наук Алексей Белогуров, старший научный сотрудник лаборатории биокатализа из Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН. – Клетки иммунной системы проникают в центральную нервную систему и заставляют олигодендроцит показаться и стать мишенью. Лимфоциты, настроенные против здоровых клеток, проникают в нервную систему через гематоэнцефалический барьер. Они выбрасывают много разных сигнальных молекул, с помощью которых организм борется с инфекциями, — противовоспалительных цитокинов, в том числе интерферон-гамма. Эти молекулы превращают протеасому в иммунную форму, которая по-другому расщепляет миелиновый белок, показывая его на поверхности так, словно это опасное или чужеродное вещество. Цитотоксические Т-клетки «видят» его и нападают на содержащую его клетку».
Ученые смогли не только установить, что происходит, но и найти способ смягчить вред от неправильного поведения лимфоцитов, не уничтожая их. Они использовали ингибиторы – вещества, специфически подавляющие работу иммунной формы протеасомы, но не действующие на нормальную протеасому. Методику испытали на модели рассеянного склероза, которую воссоздают в мышах. Ученым удалось сильно замедлить развитие модельного заболевания путем введения специфических ингибиторов иммунных протеасом, научив олигодендроциты прятаться намного эффективнее, чем просто при подавлении работы всех протеасом.
