Эксперименты на рыбках-зебрах помогли сделать открытие

Рассеянный склероз — болезнь нервной системы, при развитии которой иммунные клетки начинают атаковать оболочку нервных волокон, так называемый миелин. Без миелина нервы хуже проводят сигнал и начинают «замыкать», что приводит к разным последствиям от легкого онемения конечностей до паралича или слепоты. По статистике ВОЗ, от этой болезни страдает почти 2,3 млн. людей.

Подавить симптомы рассеянного склероза поможет управление активностью гена, который открыли американские молекулярные биологи. Его удаление заставляет вспомогательные клетки нервной ткани особенно активно восстанавливать «изоляцию» нейронов при её повреждении, пишут исследователи в журнале Nature Communications.

«Это полностью переворачивает наши представления о том, как работают шванновские клетки. Репертуар их действий оказался намного богаче, чем считалось в прошлом. Теперь мы знаем, что управление активностью гена fbxw7 поможет нам восстановить миелиновую оболочку нервов в мозге человека», — заявила Келли Монк медицинского университета штата Орегон в Портленде.

Сегодня десятки научных команд по всему миру работают над созданием методов лечения рассеянного склероза. Несколько лет назад российские ученые из Института биоорганической химии РАН предложили первую потенциальную «вакцину» от этой болезни, обучающую иммунные клетки не атаковать мозг и не убивать его клетки.

Несмотря на эти успехи, остается не понятным, почему иммунитет начинает считать мозг «врагом». Часть ученых считает, что это связано проникновением инфекций в мозг, а другие считают, что причины развития рассеянного склероза связаны с нарушениями в работе самого организма.

Миелин, как отметила Монк, вырабатывается не самими нервными клетками, а особыми вспомогательными тельцами. Существует два типа подобных «помощников» — олигодендроциты и леммоциты, так называемые шванновские клетки. Первые отвечают за восстановление «изоляции» нейронов мозга, а вторые — за починку аналогичных повреждений в оболочке периферийных нервных клеток. Первые наблюдения за их работой показали, что эти клетки работают несколько по-разному и исполняют разные задачи. Вспомогательные тельца, обитающие в мозге, специализировались на «упаковке» сразу нескольких аксонов, нервных окончаний, тогда как шванновские клетки выбирали и обрабатывали только одно из них. Эти различия, как предполагали исследователи, были главной причиной того, почему все попытки вылечить рассеянный склероз при помощи культур шванновских клеток закончились безрезультатно. Они просто не приживались в мозге крыс и других животных и не участвовали в починке повреждений.

Монк и её коллеги случайно выяснили, что именно различается в работе олигодендроцитов и их периферийных «кузин», экспериментируя на рыбках, у которых был случайным образом повреждены различные гены, связанные с формированием нервной системы. Наблюдая за их жизнью, ученые заметили, что периферийные нервные клетки и мозг рыбок-зебр, у которых был поврежден ген fbxw7, имели заметно больше миелина, чем аналогичные части тела у других подопытных животных. Заинтересовавшись этой чертой рыбок, биологи попытались раскрыть причины её появления, проследив за работой леммоцитов и олигодендроцитов, лишенных этого участка ДНК. Оказалось, что эта мутация необычным образом изменила то, как работают шванновские клетки. Фактически, они стали неотличимыми от олигодендроцитов по манере своего поведения – они перестали фокусироваться только на одном нервном окончании и начали обрабатывать сразу несколько аксонов. В результате этого выросла и масса, и толщина миелиновой оболочки у многих периферийных нервных клеток.

Раскрыв механизмы работы гена fbxw7, ученые проверили, что произойдет, если внести аналогичные изменения в геном мышей, — сообщает РИА Новости. Удаление данного участка ДНК интересным образом изменило их поведение — они стали менее подвижными и ловкими, а также более чувствительными к холоду, однако в целом мало в чем отличались от остальных грызунов.

Как надеются ученые, дальнейшие опыты с этими мышами и рыбами помогут им понять, что еще отличает олигодендроциты и шванновские клетки, и как можно заставить первые активнее бороться с повреждениями или адаптировать вторые для работы в мозге. Все это поможет не только создать терапию от рассеянного склероза, но и других болезней нервной системы, к примеру, синдрома Шарко-Мари-Тута, связанных с чрезмерно высокой активностью иммунитета.