Стволовые клетки снижают воспаление, вызванное прионами

Прионные болезни — это редкие нейродегенеративные заболевания, связанные с неправильным фолдингом клеточного белка приона PrP^C и его превращением в патогенную форму PrP^Sc. Эта форма способна заражать клетки и увеличивать свою численность, что приводит к прогрессии заболевания. Первая стадия прионной болезни характеризуется нейровоспалением, опосредованным реактивными астроцитами и активацией микроглии. После этого происходит ряд событий, приводящих к необратимой потере нейронов.

Команда ученых из США считает, что терапия прионных болезней должна быть направлена именно на раннюю стадию. К настоящему времени несколько потенциально терапевтических соединений были проверены на животных моделях, однако все они были токсичны. В новой работе ученые предложили использовать против нейровоспаления, вызванного прионами, мезенхимальные стволовые клетки, полученные из жировой ткани (adipose-derived mesenchymal stromal cells, AdMSC). Такие клетки в воспалительных условиях выделяют противовоспалительные цитокины, нейротропные факторы и факторы роста. Ранее было показано, что AdMSC способствуют переключению реактивных астроцитов и активированной микроглии на противовоспалительный фенотип. При этом получение AdMSC безопасно для организма.

Для экспериментов использовали AdMSC из абдоминальной жировой ткани взрослых мышей. Клетки обрабатывали TNFα, что приводило к значительному повышению экспрессии генов противовоспалительных молекул TGFβ-1 и TSG-6 и усилению их функции. В ответ на гомогенизат мышиного мозга, инфицированного прионами, экспрессия TGFβ-1 и TSG-6 также повышалась. AdMSC, предобработанные TNFα, мигрировали по среде в сторону гомогенизата зараженного мозга, что соответствует литературным данным об их способности распознавать сайты воспаления.

При совместном культивировании предобработанных AdMSC и клеток мышиной микроглии, подвергшихся воздействию прионов, в последних снижалась экспрессия генов TNFα и C1qa, которые участвуют в переключении астроцитов на реактивный фенотип. Кроме того, уменьшалась экспрессия генов провоспалительных цитокинов IL1β и IL-6, инфламмасомы NLRP3 и других. Похожий эффект наблюдался при сокультивировании AdMSC с поврежденной прионами глией, которая содержала клетки микроглии и астроциты. Во время прионной болезни увеличивается число астроцитов. Ученые показали, что в присутствии AdMSC экспрессия маркеров астроцитов и реактивных астроцитов в культуре глии снижается. Наконец, они выяснили, что AdMSC регулируют только воспаление и не влияют на нагрузку PrP^Sc в зараженных клетках.

Таким образом, AdMSC in vitro снижает воспаление, вызванное прионами, переключая фенотип астроцитов и микроглии на противовоспалительный. Авторы предполагают, что стволовые клетки воздействуют на сигналинг NF-κB, так как от этого фактора зависит экспрессия IL1β, IL-6 и других цитокинов и хемокинов, вовлеченных в воспалительный процесс. Второй возможный механизм связан с инфламмасомой NLRP3, однако ее роль в прионных болезнях до конца не ясна. Для подтверждения терапевтического потенциала AdMSC необходимы их дальнейшие исследования на in vitro и in vivo моделях прионных болезней.

Терапия болезни Крейцфельдта – Якоба впервые показала обнадеживающие результаты