Блокирование нервных сигналов к поджелудочной железе останавливает начало диабета 1 типа у мышей
Островок в поджелудочной железе мыши (серый) с макрофагами (зеленый) и симпатическими нервами (пурпурный) Авторы: доктор Густав Кристоферсон, Университет Упсалы, Швеция

Поджелудочная железа представляет собой небольшой орган в форме сладкого картофеля, который удобно расположен за животом. Поджелудочная железа усеяна островками, кластерами клеток, в которых находятся бета-клетки, производящие инсулин. У людей с диабетом 1 типа собственные иммунные клетки организма устремляются к островкам и начинают атаковать бета-клетки. Никто точно не знает, что вызывает эту атаку.

Один из ключей может заключаться в закономерности гибели бета-клеток. Многие бета-клетки гибнут большими пятнами, в то время как другие бета-клетки загадочным образом остаются нетронутыми. Кажется, что-то заставляет иммунные клетки атаковать определенные группы бета-клеток, игнорируя другие.

В новом исследовании Science Advances исследователи из Института иммунологии Ла-Холья (LJI) сообщают, что нервная система может быть движущей силой этого неоднородного отмирания клеток. Их новые результаты на мышиной модели показывают, что блокирование нервных сигналов, идущих к поджелудочной железе, может предотвратить развитие диабета 1 типа у пациентов.

«Удивительно, что этот процесс можно остановить за счет влияния нейронов», — говорит профессор LJI Матиас фон Херрат, доктор медицины, который был старшим автором исследования.

Лаборатория фон Херрата работает над раскрытием причины диабета 1 типа. Несмотря на то, что существуют экологические и генетические факторы риска заболевания, диабет 1 типа часто возникает случайно. На протяжении многих лет исследователи искали объяснение наблюдаемой неоднородной картины гибели клеток. Одна из теорий заключалась в том, что эти пятна имеют различия в кровотоке или они были повреждены вирусом, который может вызвать иммунную атаку.

Но недавно исследователи изучали новую область, называемую нейроиммунологией, которая заключается в том, что нервные сигналы могут влиять на иммунные клетки. Могут ли нервные сигналы побуждать иммунные клетки атаковать определенные области поджелудочной железы?

«Мы думали, что это может многое объяснить», — говорит первый автор исследования Густав Кристофферссон, доктор философии, бывший постдокторант LJI, ныне работающий в Упсальском университете, Швеция.

Это видео, снятое с помощью многофотонного микроскопа in vivo, показывает островок в поджелудочной железе мыши (серый), который сильно инфильтрован макрофагами (зеленый) и CD8 + Т-клетками (красный/розовый). Кровеносные сосуды синие. Фото: д-р Густав Кристоферсон, Университет Упсалы, Швеция

Чтобы проверить эту теорию, исследователи использовали мышиную модель, у которой можно экспериментально вызвать гибель бета-клеток. Они «денервировали» мышей хирургическим путем или с помощью нейротоксина или фармакологического агента, чтобы заблокировать большую часть сигналов симпатического нерва к поджелудочной железе. Затем исследователи использовали оборудование мирового класса LJI для визуализации, чтобы отследить характер гибели бета-клеток у живых мышей.

Команда обнаружила, что блокирование нервных сигналов защищает мышей от гибели бета-клеток, по сравнению с отсутствием эффекта у мышей, не получавших лечения, и мышей, получавших только бета-блокаторы. Без иннервации это было похоже на то, что поджелудочная железа потемнела, и иммунные клетки не смогли найти свои цели

«Мы были очень удивлены, увидев, что эти нервные блокаторы привели к довольно значительным различиям в частоте возникновения диабета», — говорит Кристофферссон.

Необходимо проделать дополнительную работу, прежде чем этот метод можно будет проверить на людях. Фон Херрат объясняет, что врачам сначала понадобится надежный способ выявления пациентов с риском развития диабета 1 типа. Фон Херрат считает, что после идентификации этих пациентов их можно лечить либо с помощью электростимуляции, либо с помощью лекарств, блокирующих нервные сигналы. Существуют также безоперационные внутрисосудистые методы блокирования нервных сигналов.

Новое открытие может объяснить гораздо больше, чем неоднородность, наблюдаемую при диабете 1 типа. Некоторые аутоиммунные заболевания имеют ту же пятнистость, но симметричную структуру. Например, состояние кожи витилиго приводит к потере пигмента кожи, часто в симметричных участках лица и рук. Артрит также имеет тенденцию поражать симметрично, с воспалением обоих коленных, локтевых или запястных суставов.

Новое исследование предполагает, что эти области могут быть иннервируются нервами, которые симметрично разветвляются по всему телу.

«Эта симметрия поразительна, и ее почти невозможно объяснить», — говорит фон Херрат.

Фон Херрат считает, что прорывы в нейроиммунологии могут иметь широкое значение для объяснения того, почему при многих аутоиммунных заболеваниях организм обращается против собственных органов. В дальнейшем он и Кристоферссон надеются исследовать клеточные механизмы, которые связывают нервную систему и диабет 1 типа.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *