Исследователи из Больницы для больных детей (SickKids) обнаружили, что воспаление в иммунных клетках может быть частично ответственно за некоторые серьезные симптомы в группе редких генетических заболеваний, называемых лизосомными болезнями накопления (ЛБН).

ЛСД поражает примерно одного из 7700 живорожденных детей во всем мире. Дети с этим заболеванием обычно проявляют себя в молодом возрасте с прогрессирующей нейродегенерацией. Многие дети с ЛСД умирают преждевременно, и современные методы лечения сосредоточены на контроле симптомов.

До сих пор роль макрофагов в иммунной системе и ЛСД не была хорошо известна, но новое исследование , опубликованное в Nature Cell Biology под руководством д-ра Спенсера Фримена, ученого в программе клеточной биологии, Руйци Цая, старшего научного сотрудника и первого автора исследования, и Ори Скотта, ученого-клинициста переходного периода в программе клеточной биологии и штатного врача в отделении иммунологии и аллергии, выявило, что воспаление макрофагов может способствовать возникновению симптомов ЛСД.

Макрофагальные клетки поглощают и переваривают большое количество питательных веществ, помогая в регулярном функционировании иммунной системы. Для расщепления и переработки этих питательных веществ клетки используют крошечные органеллы, называемые лизосомами. Когда лизосома функционирует, она может расщеплять большие сахара на маленькие сахара, которые затем используются в качестве источника энергии. При ЛСД эти макрофагальные лизосомы разбухают и заполняются отходами.

В публикации этих результатов Фримен, Кай и Скотт описывают, как ЛСД влияет на иммунную систему и как уменьшение воспаления может потенциально улучшить или предотвратить симптомы у детей, принимающих ЛСД.

Чем отличаются макрофаги у пациентов с ЛСД?
В макрофагах ЛСД разбухшие лизосомы пытаются избежать разрыва и выплескивания своего содержимого, что привело бы к гибели клетки. Для этого лизосомы открывают канал, который выводит из лизосом натрий, а затем воду, чтобы они оставались меньше. Это создает сообщение: лизосома и клетка находятся в состоянии стресса.

Затем макрофаги, находящиеся в состоянии стресса, посылают сигнал «SOS», выделяя вещество под названием MCP-1 (моноцитарный хемоаттрактантный белок 1), которое сообщает другим макрофагам: «Пожалуйста, придите и помогите». В результате в ткань перемещается гораздо больше макрофагов. Когда в ткани слишком много макрофагов, и все они секретируют MCP-1, это может вызвать воспаление и повреждение ткани.

Как ваши результаты могут помочь пациентам с ЛСД?
Наши результаты показывают, что блокирование натриевого канала или рецептора MCP-1 в макрофагах может уменьшить воспаление и повреждение тканей при ЛСД. Уже существуют препараты, нацеленные на эти молекулы, некоторые из которых используются при других воспалительных состояниях, таких как ревматоидный артрит. Мы планируем протестировать эти препараты в доклинических моделях и надеемся перенести результаты в клинические испытания для пациентов с ЛСД.

Изучая причины возникновения тяжелых симптомов у детей с ЛСД, мы можем разработать более эффективные методы лечения пациентов, страдающих этими разрушительными заболеваниями.

Каковы следующие шаги вашего исследования?
Мы продолжаем изучать, как лизосома регулирует функцию макрофагов и воспаление при ЛСД и других состояниях, включая нейродегенеративные заболевания. Мы надеемся, что, понимая молекулярные механизмы дисфункции лизосом и воспаления, мы сможем определить новые цели для разработки лекарств и улучшить качество жизни пациентов с ЛСД и другими связанными с ними состояниями, такими как болезнь Паркинсона.

Когда мы изучаем людей с редкими детскими заболеваниями, преимущества выходят за рамки этих людей и их семей и распространяются на всех, поскольку расширяют наши знания о сложностях биологии человека.