Rzucając światło na sposób, w jaki komórki regenerują osłonkę mielinową otaczającą włókna nerwowe w mózgu, opublikowane nowe badanie otwiera drzwi do terapii, które mogą naprawić uszkodzenie nerwów i przywrócić utraconą funkcję u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM).
SM jest chorobą, w której układ odpornościowy atakuje i niszczy mielinę, białko, które izoluje nerwy w rdzeniu kręgowym, mózgu i nerwie wzrokowym, zatrzymując wycieki sygnałów elektrycznych.
W miarę stopniowego niszczenia mieliny pacjenci odczuwają objawy od łagodnego drętwienia kończyn po paraliż czy ślepotę.
Choroba postępuje nie tylko dlatego, że układ odpornościowy stopniowo niszczy mielinę, ale także dlatego, że naturalny proces naprawy zawodzi. Komórki zwane oligodendrocytami są zdolne do naprawy uszkodzeń mieliny – «remielinizacji» – ale w SM to nie udaje się po pewnym czasie.
W Unii Europejskiej żyje ponad 400 000 osób z SM. Obecnie nie ma zatwierdzonych terapii, które skutecznie promowałyby regenerację mieliny.
Dwa odkrycia komórek odpornościowych mogą być ważne dla przyszłej terapii
W tym najnowszym badaniu, prowadzonym przez Uniwersytety w Edynburgu i Cambridge w Wielkiej Brytanii, naukowcy opisują, jak badali komórki odpornościowe zwane makrofagami, o których wiadomo, że biorą udział w remielinizacji, i odkryli dwie kluczowe cechy, które mogą prowadzić do nowych terapii promujących regenerację mieliny:
- Aby mogła nastąpić remielinizacja, makrofagi muszą stać się przeciwzapalne.
- Makrofagi uwalniają białko o nazwie aktywina-A, które aktywnie zachęca do remielinizacji.
Pierwszy autor, dr Veronique Miron, z Centrum Medycyny Regeneracyjnej na Uniwersytecie w Edynburgu, mówi w zapowiedzi:
«Zatwierdzone terapie stwardnienia rozsianego działają poprzez zmniejszenie początkowego uszkodzenia mieliny – nie promują regeneracji mieliny.»
Badanie to może pomóc w znalezieniu nowych docelowych leków, które usprawnią regenerację mieliny i pomogą przywrócić utraconą funkcję u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym.
Do swoich badań Miron i współpracownicy badali regenerację mieliny w próbkach tkanek ludzkich oraz myszach.
Chcieli zrozumieć, co stymuluje remielinizację oraz które cząsteczki biologiczne, komórki lub inne czynniki mogą być zaangażowane, co może służyć jako cele terapii regeneracyjnych, przywracających utracone widzenie, ruch i inne funkcje u osób ze stwardnieniem rozsianym.
Wcześniejsze badania wykazały, że makrofagi – komórki odpornościowe, które pożerają patogeny, gruz i inne niepożądane materiały – również biorą udział w regeneracji.
Na przykład istnieje grupa makrofagów zwana M2, która jest niezbędna do regeneracji skóry i mięśni.
Poluj na potencjalne cele leków
Tak więc Miron i zespół chcieli się dowiedzieć, czy makrofagi M2 są również zaangażowane w regenerację mieliny, a jeśli tak, to czy istnieją konkretne cząsteczki zaangażowane w stymulowanie remielinizacji, które mogłyby służyć jako użyteczne cele dla leków?
Po zbadaniu mysiego modelu ludzkiego uszkodzenia i regeneracji mieliny, zespół odkrył, że makrofagi M2 były obecne i zwiększyły swoją liczbę po rozpoczęciu remielinizacji. Sugeruje to, że makrofagi M2 mogą kontrolować ten proces.
Wcześniejsze badania wykazały, że oligodendrocyty są komórkami, które normalnie wytwarzają mielinę w mózgu i rdzeniu kręgowym, dlatego Miron i współpracownicy postanowili zbadać, czy makrofagi M2 są zdolne do stymulowania oligodendrocytów, czy też muszą współpracować z inną grupą komórek lub procesów.
Aby to ustalić, umieszczono kilka oligodendrocytów w probówkach i wystawiono je na działanie białek uwalnianych przez makrofagi M2.
Wynik był pozytywny. Ekspozycja na białka makrofagowe M2 pobudziła oligodendrocyty do wytworzenia większej ilości mieliny.
Naukowcy odkryli również, że po usunięciu makrofagów M2 remielinizacja dramatycznie zmniejszyła się, co wskazuje na ich kluczową rolę w regeneracji mieliny.
To zostało potwierdzone w dalszych badaniach mysich modeli remielinizacji oraz tkanki mózgowej od osób ze stwardnieniem rozsianym. Naukowcy stwierdzili, że wysoka liczba makrofagów M2 występuje w przypadku skutecznej remielinizacji, a ich liczba znacząco maleje, gdy proces ten nie zachodzi.
Zespół odkrył także, że białko wytwarzane przez makrofagi, aktywina-A, przyczynia się do regeneracyjnego działania makrofagów M2.
Znaleziono wysoki poziom aktywiny-A w makrofagach M2, gdy rozpoczynała się remielinizacja, a także gdy dodano białka do probówek testowych, co prowadziło do produkcji mieliny.
Aby potwierdzić rolę aktywiny-A, badacze zablokowali jej wpływ na oligodendrocyty po uszkodzeniu mieliny i odkryli, że makrofagi M2 nie były w stanie pobudzić ich do wytworzenia większej ilości mieliny.
Wnioskują, że ich odkrycia wskazują na kluczowy krok w regeneracji mieliny: kiedy makrofagi M2 uwalniają aktywinę-A, pobudzają oligodendrocyty do wytwarzania mieliny.
Potencjał dla leków synergicznych
Badanie sugeruje, że możliwe jest partnerstwo leków, które zmniejszają początkowe uszkodzenia mieliny, z tymi, które regenerują ją w ośrodkowym układzie nerwowym, co z kolei może przywrócić utracone funkcje u pacjentów z SM.
Naukowcy zamierzają teraz bardziej szczegółowo przyjrzeć się, jak działa aktywina-A i czy można zwiększyć jej efekty.
Badanie zostało sfinansowane przez MS Society, Wellcome Trust oraz Stwardnienie Rozsiane Society of Canada.
W innym badaniu, opublikowanym na początku tego roku, naukowcy opisali, w jaki sposób nowe leczenie SM, które resetuje układ odpornościowy pacjenta, okazało się bezpieczne i dobrze tolerowane w małej próbie.
Aktualne badania i przyszłość terapii
W kontekście najnowszych badań, warto zwrócić uwagę na rozwój terapii komórkowych oraz zastosowanie nowych technologii w leczeniu stwardnienia rozsianego. W 2024 roku badania nad regeneracją mieliny wciąż zyskują na znaczeniu, a nowe podejścia do terapii mogą przynieść nadzieję dla pacjentów. Przykładowo, terapie genowe oraz immunomodulacyjne stają się coraz bardziej obiecujące, a ich skuteczność w kontekście remielinizacji w SM jest intensywnie badana.
Dodatkowo, zrozumienie mechanizmów molekularnych, które leżą u podstaw działania makrofagów M2, może otworzyć nowe kierunki w odkrywaniu leków. W miarę jak naukowcy nadal eksplorują te zagadnienia, możemy spodziewać się nowych odkryć, które przekształcą sposób, w jaki podchodzimy do leczenia stwardnienia rozsianego. To czas, aby mieć nadzieję na przyszłość, w której regeneracja mieliny stanie się rzeczywistością dla pacjentów z SM, a ich jakość życia ulegnie znaczącej poprawie.
