Ученые выяснили, что в очагах воспаления при псориатическом артрите и болезни Бехтерева скапливается в основном индивидуальный для каждого пациента набор иммунных клеток. Это удалось узнать благодаря впервые проведенному исследованию Т-клеток пациентов. Их изучение поможет понять механизм развития подобных заболеваний. Результаты исследования представили на III Всероссийском конгрессе «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания». Работа выполнена при поддержке РНФ.

Болезнь Бехтерева и псориатический артрит относятся к спондилоартропатиям. Это группа заболеваний аутоиммунной природы, при которых у пациентов развиваются воспаления суставов, кожи и кишечника. По разным оценкам, среди европейского населения наблюдается до 30 случаев таких заболеваний на каждые 100 000 человек. Поскольку причины болезней не ясны до конца, эффективного лечения не существует.

Согласно одной из общепринятых гипотез, в развитии спондилоартропатий участвуют клетки иммунной системы Т-лимфоциты. В норме специальные молекулы Т-лимфоцитов, Т-клеточные рецепторы, позволяют им отличать нормальные клетки от пораженных бактериями или вирусами. Т-клеточный рецептор работает в комплексе с так называемыми молекулами гистосовместимости, которые располагаются на поверхности большинства клеток организма. С помощью молекул гистосовместимости клетки "показывают" Т-лимфоцитам фрагменты своих собственных белков - пептиды. Этот процесс называется презентацией. Если клетка заражена вирусом или бактерией или если она стала раковой, то Т-лимфоцит распознает представленный пептид как опасный и запускает соответствующий клеточный ответ. Например, уничтожение зараженных клеток. При развитии аутоиммунного заболевания Т-лимфоциты по ошибке атакуют нормальные, здоровые клетки собственного организма.

Т-клетки очень разнообразны, так как для распознавания практически каждого чужеродного для организма вещества (антигена) нужен свой тип Т-клеточного рецептора. Т-лимфоциты с одинаковым рецептором называются клоном, а совокупность всех клонов в организме - это клональный репертуар. Он пополняется и изменяется на протяжении всей жизни, пока организм вырабатывает защиту против новых вторжений. По неизвестным пока причинам при спондилоартропатиях появляются Т-клетки, способные атаковать вместо "чужаков" собственные нормальные клетки организма. Возможно, их появление связано с индивидуальными особенностями системы презентации антигенов. Известно, что болезнь Бехтерева и некоторые другие спондилоартропатии часто развиваются у людей, в геноме которых закодирован особый вариант одной из молекул этой системы - HLA-B27. В крови пациентов с болезнью Бехтерева и таким геномом авторы исследования ранее уже находили "подозрительную" группу клонов Т-клеток, предположительно нацеленных атаковать собственные клетки организма, но надежных данных о связи этих клонов с развитием заболевания не было.
6d42f6f5f37ed697441b40a612abe8f3e84aacc0
В новом исследовании иммунологи из Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова (ИБХ) РАН совместно с коллегами из НИИ ревматологии имени В. А. Насоновой изучили полные клональные репертуары Т-лимфоцитов из воспаленных суставов пациентов с болезнью Бехтерева и с псориатическим артритом. Каждый пациент сдал пробу крови и суставной жидкости, где шло воспаление. Из всех образцов выделили Т-клетки, из них получили РНК, а на ее основе - соответствующие цепи комплементарной ДНК. При этом ученые пользовались собственной методикой пробоподготовки, исключающей загрязнение образцов и обеспечивающей наиболее полные результаты.

Молекулы ДНК "размножили" в реакторе, определили их структуру и получили сотни миллионов последовательностей ДНК, соответствующих Т-клеткам пациентов. Так исследователи определили, какие именно клоны Т-клеток присутствовали в образцах и сколько клеток принадлежало к каждому клону. Знать количество важно, поскольку после распознавания потенциально опасного "чужака"-антигена Т-лимфоцит интенсивно делится. Значит, чем больше клеток определенного клона в организме, тем интенсивнее идет или шел в прошлом иммунный ответ против антигена, на распознавание которого этот клон нацелен.

Анализ показал, что только 6-7% клонов из крови присутствовали в суставной жидкости у того же пациента, причем в суставах собирались далеко не самые распространенные в крови клоны. Это означает, что при аутоиммунных артритах в очагах воспаления концентрируются специфические, характерные именно для них Т-клетки. Кроме того, иммунологи обнаружили, что клональный репертуар Т-лимфоцитов воспаленного сустава оказался почти уникальным для каждого пациента. Лишь некоторые Т-клоны совпадали у разных людей, но представленные наибольшим количеством клеток у каждого пациента были свои.

В очаге воспаления у пациентов с болезнью Бехтерева вновь обнаружили "подозрительные" клоны Т-клеток. Неожиданностью для ученых стало то, что впервые те же клоны были найдены в суставах больных псориатическим артритом. В совокупности полученные данные свидетельствуют об участии этих клонов в воспалении и позволяют предположить сходство механизмов развития этих заболеваний.

"Нам удалось получить данные о связи ассоциированных с болезнью Бехтерева клонов Т-клеток с рисковым для данного заболевания вариантом молекулы главного комплекса гистосовместимости, - отмечает автор доклада Екатерина Комеч. - Эти клоны накапливаются в воспаленных суставах только у пациентов с генотипом HLA-B27+. При этом они обнаружены и у больных псориатическим артритом, что предполагает сходство механизмов развития этих двух заболеваний при генотипе HLA-B27+".

Дальнейшее изучение Т-лимфоцитов при спондилоартропатиях, как надеются ученые, позволит понять механизм возникновения и развития заболеваний этой группы на клеточном уровне.

"Нашей следующей целью является определение пептидов, распознаваемых этой группой клонов. Для этого было необходимо знать, с помощью какой молекулы гистосовместимости Т-клетки узнают эти пептиды, - рассказывает руководитель проекта РНФ Иван Звягин. - Понимание механизмов развития различных спондилоартропатий на молекулярно-клеточном уровне позволит разработать принципиально новый подход к терапии, основанный на воздействии на саму причину заболевания".

Похожие новости

  • 11/05/2018

    Российские ученые улучшат препараты для генной терапии

    ​Российские молекулярные биологи разработали новую технологию ввода в клетки генной терапии, изучив, как миниатюрные жировые капсулы взаимодействуют с нитями ДНК. Рецепт по сборке наношприца опубликован в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.
    676
  • 20/08/2018

    Ученые установили, что на результат химиотерапии влияет процесс разрушения митохондрий

    ​Программируемое разрушение митохондрий, «энергетических станций» клеток, пределяет ответ опухолевых клеток на химиотерапию. Также этот процесс влияет на различные виды гибели клеток, такие как апоптоз и аутофагия.
    962
  • 26/12/2018

    Российские ученые нашли скрытое оружие у противораковых антител

    ​Российские ученые обнаружили, что из-за вырабатываемых иммунными клетками моноклональных антител, используемых для лечения рака, в раковой клетке накапливается убивающий ее яд. Исследование поможет улучшить качество терапии.
    1023
  • 16/05/2018

    Российские биохимики нашли новые ферменты с необычной активностью

    ​Российские ученые охарактеризовали новые ферменты-трансаминазы, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Результаты работы будут полезны в фундаментальном аспекте для поиска и предсказания свойств ферментов по их аминокислотной последовательности и для использования в биотехнологических процессах.
    1027
  • 28/05/2018

    Нейросеть помогла российским ученым определить оптимальные условия хранения микроорганизмов

    ​Российские ученые с помощью нейросети определили самые оптимальные условия для длительного хранения микроорганизмов, выживающих при экстремально высокой солености. Статья об этом опубликована в журнале Extremophiles.
    544
  • 27/03/2018

    Российские ученые нашли причину неэффективности вакцины от гриппа

    Исследователи из Института биоорганической химии (ИБХ) РАН показали, что различные варианты вакцины против вирусов сезонного гриппа фактически не увеличивают число разных типов Т-клеточных рецепторов (ТКР), а значит и не повышают шанс распознавания вирусов гриппа иммунной системой организма.
    1070
  • 21/12/2018

    Нейрофизиологи показали, как депрессия меняет реакцию на стресс

    ​Ученые выяснили, что умеренный стресс, малозначимый для здорового человека, при депрессии вызывает более сильную и продолжительную реакцию. Полученные данные помогут понять механизм развития болезни и разработать новые методы диагностики.
    1070
  • 01/11/2018

    Молекулярные биологи изучили смертельные для раковых клеток мутации

    ​Российские молекулярные биологи обобщили данные о возможностях использования трех родственных ферментов ATM, ATR и DNA-PKcs в качестве мишеней для прицельной антиопухолевой терапии. Результаты исследования, выполненного при поддержке гранта Президентской программы исследовательских проектов РНФ, помогут предсказать, какие сочетания мутаций смертельны для раковых клеток.
    429
  • 29/10/2018

    Биологи из России научились предсказывать нашествия вредителей

    ​Российские ученые выяснили, как можно "прочитать" историю борьбы отдельных растений с вредителями и предсказать будущие атаки насекомых, анализируя структуру их древесины. Их выводы были представлены в журнале Dendrochronologia.
    517
  • 20/11/2018

    Ученые установили, что набеги насекомых остаются в памяти деревьев

    Оригинальный способ предсказания будущих атак вредителей растений разработан учеными Института проблем экологии и эволюции РАН Булатом Хасановым и Робертом Сандлерским. Они предложили оценивать число вредителей по структуре древесины.
    589