Астма заставляет Т-клетки индуцировать воспаление легких, но предотвращает рост опухолей головного мозга. Перепрограммирование Т-клеток у пациентов с раком головного мозга, чтобы они действовали подобно Т-клеткам у больных астмой, может помочь сдержать рост опухоли.
Мало что хорошего можно сказать об астме, дыхательном заболевании, при котором дыхательные пути сужаются и воспаляются. Но вот парадокс: люди с астмой менее склонны к развитию опухолей головного мозга, чем здоровые. И теперь исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе считают, что они выяснили, почему.
Все сводится к поведению Т-клеток, разновидности иммунных клеток. Когда у человека, или лабораторной мыши, развивается астма, их Т-клетки активируются. В новом исследовании на мышах учёные обнаружили, что астма заставляет Т-клетки вести себя таким образом, что вызывая воспаление легких, тем самым предотвращается рост опухолей головного мозга. То, что плохо для дыхательных путей, может быть очень хорошей новостью для мозга.
Результаты, доступные в Интернете в Nature Communications, показывают, что перепрограммирование Т-клеток у пациентов с опухолями головного мозга, чтобы они больше походили на Т-клетки у пациентов с астмой, может стать новым подходом к лечению опухолей головного мозга.
“Конечно, мы не собираемся начинать вызывать астму у кого бы то ни было; астма может быть смертельным заболеванием”, - сказал старший автор Дэвид Х. Гутманн, доктор медицинских наук, профессор неврологии семьи Дональда О. Шнака.
“Но что, если бы мы могли обмануть Т-клетки, заставив их думать, что они являются Т-клетками астмы, когда они попадают в мозг? Эти результаты открывают двери для новых видов терапии, нацеленной на Т-клетки и их взаимодействие с клетками головного мозга”.
Идея о том, что люди с воспалительными заболеваниями, такими как астма или экзема, менее подвержены развитию опухолей головного мозга, впервые зародилась более 15 лет назад на основе эпидемиологических наблюдений. Но не было очевидной причины, по которой эти два совершенно разных вида заболеваний могли быть связаны, и некоторые ученые усомнились в реальности этой связи.
Гутманн является экспертом по нейрофиброматозу (НФ), набору сложных генетических нарушений, которые вызывают рост опухолей на нервах в головном мозге и по всему телу. У детей с NF тип 1 (NF1) может развиться опухоль головного мозга, известная как глиома зрительного пути. Эти опухоли растут внутри зрительных нервов, которые передают сообщения между глазами и мозгом. Гутманн, директор NF-центра Вашингтонского университета, отметил обратную связь между астмой и опухолями головного мозга у своих пациентов более пяти лет назад, но не знал, что с этим делать.
Только когда более поздние исследования из его лаборатории начали раскрывать решающую роль, которую иммунные клетки играют в развитии глиом зрительного пути, он начал задаваться вопросом, могут ли иммунные клетки объяснить связь между астмой и опухолями головного мозга.
Джит Чаттерджи, доктор философии, постдокторский исследователь и первый автор статьи, взяла на себя задачу этого исследования. Работая с соавтором Майклом Дж.Хольцманом, доктором медицинских наук, профессором медицины Сельмы и Германа Селдина и директором Отдела медицины легких и неотложной помощи, Чаттерджи изучал мышей, генетически модифицированных для переноса мутации в их генах NF1 и формирования глиом зрительного пути к 3-месячному возрасту.
Чаттерджи подвергал группы мышей воздействию раздражителей, вызывающих астму, в возрасте от 4 до 6 недель. Затем он проверил наличие глиом зрительных путей в возрасте 3 месяцев и 6 месяцев. У мышей, страдающих астмой, эти опухоли головного мозга не образовывались.
Дальнейшие эксперименты показали, что искуственная астма у мышей, склонных к опухолям, изменяет поведение их Т-клеток. После того, как у мышей развилась астма, их Т-клетки начали секретировать белок, называемый декораном, который хорошо известен исследователям астмы.
В дыхательных путях проблема заключается в декорине. Он действует на ткани, которые выстилают дыхательные пути, и усугубляет симптомы астмы. Но в мозге, как обнаружили Чаттерджи и Гутманн, этот белок полезен. Там белок действует на иммунные клетки, известные как микроглия, и блокирует их активацию, вмешиваясь в путь активации NFkappaB. Активированная микроглия способствует росту и развитию опухолей головного мозга.
Лечение либо декорином, либо фенэтиловым эфиром кофейной кислоты (CAPE), соединением, которое ингибирует путь активации NFkappaB, защитило мышей с мутациями NF1 от развития глиом зрительного пути. Полученные данные свидетельствуют о том, что блокирование активации микроглии может быть потенциально полезным терапевтическим подходом при опухолях головного мозга.
“Самая захватывающая часть этого исследования состоит в том, что это показывает, что существует связь между Т-клетками в организме и клетками мозга, которые поддерживают образование и рост глиомы зрительного пути”, - сказал Гутманн, который также является профессором генетики, неврологии и педиатрии.
“Следующий шаг для нас - это посмотреть, верно ли это и для других видов опухолей головного мозга. Мы также исследуем роль экземы и инфекций в раннем детстве, потому что оба они связаны с Т-клетками. По мере того, как мы будем лучше понимать эту связь между Т-клетками и клетками, которые способствуют развитию опухолей головного мозга, мы начнем находить больше возможностей для разработки умных терапевтических средств для вмешательства в этот процесс”.
Оригинальное исследование: Открытый доступ.
“Астма уменьшает образование глиомы за счет Т-клеточного ингибирования микроглии, с помощью декорина”, Джит Чаттерджи и др. Nature Communications
