«Роль NMDA - рецепторов глутамата в регуляции дифференциации интерлейкин - 17 - продуцирующих CD4+ T - клеток при рассеянном склерозе»

Установлено, что возможными причинами срыва иммунологической толерантности и аутоиммунной реактивности при РС являются нарушение функций, дифференцировки, а также изменение субпопуляционного баланса эффекторных CD4+ Т-лимфоцитов (Kuchroo et al., 2012; Raphael et al., 2014). На данный период времени интенсивно изучается функциональная значимость в инициации, формировании, прогрессии и ремиссии РС IL-17-продуцирующих CD4+ Т-клеток (Th17) (Jadidi-Niaragh et al., 2011). Процесс терминальной дифференциации CD4+ Т-лимфоцитов в эффекторные клетки в значительной степени определяется активностью транскрипционных факторов (ТФ), а формирование «провоспалительных» Th17 клеток регулируется транскрипционным фактором RORYt (Basu et al., 2013). Ретиноевый орфан-рецептор гамма (RORYt) представляет собой ядерный рецептор, который избирательно экспрессируется различными лимфоцитами и имеет решающее значение для развития вторичных и третичных лимфоидных органов, а также для развития Т-клеточных субпопуляций. Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о том, что большое значение в формирование патологического процесса в мозге при РС имеет избыточная продукция провоспалительных цитокинов на фоне уменьшения количества противовоспалительных цитокинов, что приводит к нарушению баланса между субпопуляциями Т-лимфоцитов и смещению в 5

сторону провоспалительных клеток (Hollifield et al., 2003; Mikulkova et al., 2010).

Согласно данным последних исследований, в разрушении миелина, гибели нейронов и олигодендроцитов, а также воспалении в ЦНС при РС может принимать участие нейромедиатор глутамат как непосредственно (гиперактивация NMDA - рецепторов на нейронах, запуск эксайтотоксических процессов, которые является причиной многих заболеваний центральной нервной системы, в том числе и рассеянного склероза), так и через влияние на его рецепторы, экспрессирующиеся на поверхности T - клеток (Зайнуллина, 2011; Ganor et al., 2012). Так показано, что рецепторы Глу NMDA подтипа участвуют в регуляции секреции цитокинов Т - клетками, поляризации субпопуляций Т-хелперов, контроле пролиферации, апоптоза, миграции и адгезии. Однако молекулярные механизмы регуляции ионотропными рецепторами глутамата функций иммунокомпетентных клеток при данном заболевании практически не изучены.

Таким образом, РС является важной проблемой современного общества, а исследование патогенетических процессов и их взаимосвязей при данной патологии является на сегодняшний день крайне актуальным.

Исходя из выше сказанного целью исследования стало изучение участия NMDA - рецепторов глутамата в регуляции дифференциации IL-17-продуцирующих CD4+ Т - клеток при рассеянном склерозе.

Задачи:

1. Охарактеризовать влияние блокады NMDA-рецепторов на содержание CD4+ субпопуляции Т - лимфоцитов у здоровых лиц и больных рассеянным склерозом;

2. Изучить вовлеченность NMDA - рецепторов в регуляции продукции провоспалительного цитокина IL - 17 CD4+T - клетками, полученными от здоровых лиц и больных рассеянным склерозом;

3. Выявить влияние блокады NMDA - рецепторов на экспрессию мРНК гена транскрипционного фактора RORYt;

4. Разработка методических рекомендаций по внедрению данных исследования в программу школьного курса биологии.

Научная новизна работы. Новизна работы заключается в том, что были получены данные о роли NMDA - рецепторов Т - лимфоцитов в иммунопатогенезе РС. Установлена вовлеченность глутаматных рецепторов NMDA подтипа в регуляцию дифференцировки и поддержание баланса эффекторной субпопуляции IL-17-продуцирующих CD4+ Т-лимфоцитов при РС. Установлена взаимосвязь между блокадой NMDA - рецепторов и содержанием Th17 лимфоцитов у больных РС. Впервые показано ингибирующее действие неконкурентного антагониста NMDA-рецепторов на экспрессию цитокина IL - 17 и гена транскрипционного фактора RORYt при РС.

Научно-практическая значимость. Полученные результаты указывают на участие глутаматных рецепторов NMDA подтипа в регуляции функции Т- клеток, что подтверждает их вовлеченность в развитие

иммунопатологических процессов при РС. Кроме того, позволяют рассматривать данные рецепторы в качестве возможной мишени для фармакотерапевтической коррекции РС и других аутоиммунных демиелинизирующих заболеваний.

Апробация. Материалы выпускной квалификационной работы были представлены на XIII всероссийской (87-итоговой) студенческой научно-практической конференции с международным участием «СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУКА И МЕДИЦИНА: ТРАДИЦИИ, ИННОВАЦИИ И ПРИОРИТЕТЫ» (9-12 апреля 2019 г., Самара). Тезисы опубликованы в сборнике данной

конференции.

Работа выполнена в лаборатории молекулярной фармакологии и иммунологии Института биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук.

Точная причина РС неизвестна, но установлены эндогенные и экзогенные факторы, влияющие на развитие заболевания. Один из эндогенных факторов - это генетическая предрасположенность индивидуума. Большинство генов - кандидатов, ассоциированных с РС, оказалось, вовлечены в функционирование иммунной системы. На сегодняшний день генетические детерминанты развития заболевания остаются не до конца изученным. Большое количество литературных данных указывает на нарушения в центральных механизмах толерантности, а также периферические изменения в эффекторных функциях Т-клеток (например, в продукции цитокинов, пролиферации), которые влияют на предрасположенность к рассеянному склерозу (Schattling et al., 2012).

Экзогенными факторами, влияющими на инициацию РС, являются факторы окружающей среды. На сегодняшний день известные экологические факторы, связанные с РС, включают уровень витамина D, наличие цитомегаловирусной инфекции у человека, циркадные нарушения и др (Kearney et al., 2015).

В настоящее время применяемые для фармакокоррекции РС иммуномодулирующие препараты способны снижать активность

аутореактивных иммунных клеток и проницаемость ГЭБ, тем самым эффективно уменьшая частоту рецидивов, но при этом наблюдаются значительные побочные эффекты: развитие других аутоиммунных

заболеваний, злокачественные новообразования и т.д. Таким образом, существует необходимость выявления более конкретных терапевтических мишеней, при воздействии на которые, будут наблюдаться максимальная эффективность и минимальные побочных реакции (Calliope et al., 2015).

По общей симптоматике пациентов выявили несколько подтипов болезни. Наиболее распространенной формой, затрагивающей приблизительно 85% пациентов, является - рецидивирующий ремитирующий РС (РРРС). Он характеризуется неврологической дисфункцией с последующим периодом ремиссии. Рецидивы совпадают с воспалением ЦНС и демиелинизацией, при использовании магнитнорезонансной томографии головного мозга наблюдается поражение белого вещества. Примерно у 80% пациентов продолжает развиваться вторичный прогрессирующий РС (ВПРС). Данная форма заболеваний сопровождается атрофией ЦНС; то есть снижение объема мозга и увеличение потери аксонов.

Приблизительно у 10% пациентов с РС диагностируется первичное прогрессирующее заболевание (ППРС) (Calliope et al., 2015).

Патология РС характеризуется бляшками или поражениями головного и спинного мозга, указывающие на потерю миелиновых оболочек и олигодендроцитов (рис. 1). При раннем РС аксоны и нейроны в основном сохраняются, но длительный период заболевания приводит к постепенной гибели нейронов, аксональныму повреждению и увеличению желудочков мозга. Астроциты образуют множественные склеротические глиальные шрамы, которые могут частично восстанавливаться путем ремиелинизации белого вещества. Демиелинизация также встречается в сером веществе коры, ядер и спинного мозга. При этом воспаление присутствует на всех стадиях рассеянного склероза. При поражениях головного мозга отмечается нарушение гематоэнцефалического барьера. При длительном течении заболевания происходит активация микроглии и астроцитов, диффузное сокращение миелина и повреждение аксонов, что приводит к более выраженной атрофии головного мозга (Chard et al.,2002; Popescu, 2012).

Установленные особенности регуляции NMDA-рецепторами функций Т-клеток, полученных из крови больных РС, свидетельствует о том, что данный тип рецепторов играет важную роль в иммунопатогенезе РС.

Таким образом, полученные нами сведения способствуют углублению знаний о патогенетических механизмах развития и прогрессирования РС и позволяют определить роль NMDA-рецепторов в данных процессах. Кроме того, результаты исследования указывают на возможность рассматривать данный подтип глутаматных рецепторов в качестве мишени для фармакологической коррекции при данной патологии.

5. Зайнуллина, Л.Ф. NMDA-рецепторы - возможные компоненты депозависимого входа Ca{2+} в Т-лимфоциты человека [Текст] / Л.Ф. Зайнуллина, Р.С. Ямиданов, Вахитов В.А., Вахитова Ю.В. // Биохимия. - 2011. - Т. 76. -№ 11. - С. 1517-1524.

+ еще 139 источников