Согласно данным исследования Национального института глазных болезней в составе Национальных институтов здоровья (National Institutes of Health), клетки микроглии – иммунной системы мозга – могут восстанавливаться в сетчатке после их гибели. Это открытие может быть использовано для терапии неизлечимых на сегодняшний день медленно прогрессирующих воспалительных заболеваний сетчатки, например, пигментного ретинита или возрастной макулярной дегенерации.
Воспалительный процесс является основной причиной гибели нервных клеток при заболеваниях сетчатки. Сдерживание клеток иммунной системы имеет большое значение в разработке методов лечения дегенерации сетчатки.
Сетчатка – тонкий слой нервных клеток, выстилающий изнутри заднюю стенку глазного яблока. Кроме фоторецепторов (палочек и колбочек), воспринимающих визуальную информацию, она содержит несколько слоев нейронов. Макрофаги нервной системы – микроглия – обеспечивают работу фоторецепторов и поддерживают здоровье сетчатки.
Микроглия сетчатки здоровых взрослых мышей.
Здесь и далее источник: Wai T. Wong, National Eye Institute.
В здоровом глазу клетки микроглии взаимодействуют с другими нейронами сетчатки и помогают им осуществлять свои функции, в частности, передавать информацию в головной мозг. При повреждении сетчатки клетки микроглии мигрируют в эпицентр и удаляют неполноценные и погибшие нейроны. При этом могут по ошибке уничтожаться и здоровые клетки, что сопровождается утратой зрения. Исследования показывают, что чрезмерная активность микроглии способствует прогрессированию возрастной макулярной дегенерации и пигментного ретинита, а ее подавление или удаление замедляет процесс дегенерации сетчатки.
Тем не менее, микроглия необходима для нормального функционирования сетчатки, поэтому очень важно «вернуть» ее по окончании лечения.
Группа исследователей, возглавляемая доктором Вай Вонгом (Wai T. Wong), заинтересовались вопросом, что происходит в сетчатке после удаления микроглии. В частности, они хотели разобраться, могут ли клетки вернуться к нормальной жизни и выполнению своих функций. Для этого мышам вводили экспериментальный препарат PLX5622 (Plexxikon), который блокирует рецептор CSF-1 на поверхности глиальных клеток. Этот рецептор жизненно важен для микроглии, его блокирование ведет к гибели клеток. В результате микроглия почти полностью исчезла, осталась небольшая группа клеток вокруг места выхода зрительного нерва.
Краткосрочная потеря микроглии не нарушает функции сетчатки, поэтому ее можно использовать как метод лечения заболеваний, сопровождающихся воспалительной реакцией. Более длительное отсутствие микроглии привело к усугублению воспаления и нарушению иммунного ответа.
Таким образом, для того чтобы рассматривать подавление воспаления как метод лечения сетчатки, нужно вовремя восстановить микроглию. Иммунитет можно поставить на паузу, но потом обязательно его заново «запустить».
Исследователи наблюдали за мышами после прекращения курса PLX5622. Через 30 дней сетчатка уже была «усеяна» глиальными клетками, а через 150 дней микроглия полностью восстановилась.
Динамика изменения сетчатки при лечении препаратом, устраняющим клетки микроглии. Сразу после прекращения курса микроглия практически полностью отсутствует. Через 7 дней клетки микроглии мигрируют в сетчатку, к 10 дню их число продолжило расти.
Современные методы визуализации сетчатки позволили определить, что микроглия восстанавливалась сначала около места выхода зрительного нерва, а затем равномерно распространялась на всю сетчатку.
Удивительно, что, несмотря на сложную организацию иммунной системы, она восстанавливается как количественно, так и качественно – клетки начинают функционировать в нормальном режиме.
Для того чтобы проверить работу новой микроглии, исследователи моделировали травму сетчатки воздействием яркого света. Новые клетки активировались и мигрировали к месту повреждения. Кроме того, метод фиксации электрических импульсов нейронов (электроретинография) показал, что микроглия была в состоянии взаимодействовать с другими нейронами.
Эти эксперименты доказывают безопасность лечения воспалительных и дегенеративных заболеваний сетчатки методом кратковременного подавления воспаления.
В уже проведенных исследованиях экспериментальный препарат PLX5622 животным вводили системно. Следующий шаг – разработка форм для местного введения, чтобы уменьшить его влияние на центральную нервную систему, в которой тоже есть микроглия.
Статья Y. Zhang et al. Repopulating microglia restore endogenous organization and function under CX3CL1-CX3CR1 regulation опубликована в журнале Science Advances.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам NIH: Immune cells in the retina can spontaneously regenerate.
