Активин А способствует эрозии кости при холестеатоме

Холестеатома — это опухолевидное образование (эпидермальная киста), которое возникает в результате хронического воспаления в среднем ухе. Она приводит к эрозии костной ткани, потере слуха, параличу лицевого нерва и менингиту. Механизм образования эрозии кости при холестеатоме до сих пор не до конца понятен. В журнале Nature опубликовано исследование, раскрывающее роль активина А в разрушении костной ткани при этом заболевании. Японские ученые выяснили, что фибробласты холестеатомы экспрессируют активин А в большом количестве, а этот белок взаимодействует с RANKL — одним из цитокинов семейства факторов некроза опухоли, который активирует остеокласты, отвечающие за разрушение костной ткани. Это делает активин А потенциальной терапевтической мишенью при лечении холестеатомы.

Чтобы выяснить механизмы образования эрозии костной ткани при холестеатоме, исследователи секвенировали РНК одиночных клеток холестеатом человека, удаленных в ходе операции. Всего было обнаружено 11 типов клеток, но внимание авторов привлекли три основные группы: кератиноциты, фибробласты и эндотелиальные клетки. В кластер 5 вошли наиболее специфичные для холестеатомы патогенные фибробласты. Их сравнили с клетками из кластеров 4 и 6, которые больше походили на нормальные фибробласты кожи. В патогенных клетках наблюдалась повышенная экспрессия INHBA (белок ингибин βA). Авторы предположили, что этот белок может играть роль в остеокластогенезе при холестеатоме.

Для лучшего понимания роли INHBA в образовании эрозии костной ткани, авторы провели иммунное окрашивание срезов холестеатомы антителами против INHBA. Белок обнаружился в фибробластах. Также в этих клетках была высокая экспрессия RANKL — наиболее важной молекулы для остеокластогенеза. Исследователи обнаружили, что экспрессию INHBA в фибробластах индуцируют провоспалительные цитокины IL-1β, IL-6, PGE 2 и TNF-α, образующиеся при холестеатоме.

Авторы ответили на вопрос, может ли INHBA вызывать дифференцировку остеокластов. Ген INHBA кодирует субъединицу A ингибина β, которая образует димеры, соединяясь с другими субъединицами: активин A (гомодимер INHBA), активин AB (гетеродимер INHBA и INHBB) и ингибин A (гетеродимер INHBA и INHA). В фибробластах холестеатомы была отмечена повышенная активация INHBA, но не INHBB или INHA, поэтому авторы пришли к выводу, что в этих клетках образуется гомодимер INHBA — активин А.

Известно, что этот белок усиливает RANKL-индуцированную дифференцировку остеокластов. Авторы изучили эти взаимодействия на макрофагах костного мозга, полученных от мутантных мышей: экспрессия рецептора фракталкина, маркера предшественников остеокластов, стимулировала синтез зеленого флуоресцентного белка, а образование маркера зрелых остеокластов TRAP было ассоциировано с экспрессией красного флуоресцентного белка. Это позволяло отслеживать стадии дифференцировки клеток под воздействием активина А, цитокина RANKL и их комбинации. Активин А не индуцировал образование зрелых остеокластов, но в комбинации с RANKL он синергетически увеличивал образование этих клеток. Таким образом, активин А является ключевым кофактором RANKL-зависимого остеокластогенеза.

Ученые также проанализировали роль активина А в образовании остеокластов при холестеатоме in vivo на мышиных моделях. Фибробласты, отобранные у мышиной модели холестеатомы, секретирующие активин А, инкубировали с ингибитором экспрессии INHBA 4-гидрокситамоксифеном. Затем, смешав эти фибробласты с кератиноцитами, авторы трансплантировали клетки мышам под надкостницу свода черепа. У этих мышей наблюдалось пониженное образование остеокластов по сравнению с контрольной группой мышей, которым трансплантировали необработанные фибробласты. Это доказывает важную роль активина А в остеокластогенезе.

Таким образом, активин А, образующийся в фибробластах, усиливает RANKL-опосредованный остеокластогенез, в результате которого происходит разрушение костной ткани при холестеатоме. Новое исследование демонстрирует возможность использования активина А как потенциальной терапевтической мишени при этом заболевании.

Вектор для генной терапии доставляется в клетки внутреннего уха хирургическим путем