Рассеянный склероз – одно из самых разрушительных нейродегенеративных заболеваний. Это влияет на 2.5 миллионов человек по всему миру. Нет известного лекарства.
До сих пор исследователи предполагали, что собственная иммунная система организма вызывает неконтролируемую атаку на миелиновые оболочки – защитный щит наших нейронов, – что в значительной степени является причиной внезапной вспышки болезни.
Но новое исследование Тель-Авивского университета, опубликованное в Журнале Американского химического общества (JACS), указывает на структурную нестабильность миелиновых мембран "изолента" окружающие нейроны. Эта уязвимость дает иммунной системе и ее атакам доступ к другим защищенным регионам.
"Мы обнаружили, что небольшие модификации миелиновых оболочек создают структурную нестабильность, которая может помочь иммунной системе проникать в нейроны и атаковать их," сказал проф. Рой Бек, главный исследователь из Школы физики и астрономии ТАУ и Школы неврологии Сагола. "Современные терапевтические подходы сосредоточены на аутоиммунном ответе без определения четкого механизма. Наше исследование предлагает новые возможности для лечения и диагностики рассеянного склероза."
Нарушение изоляции
Наши аксоны, несущие электрические импульсы в нейронах, окружены защитными миелиновыми оболочками. При рассеянном склерозе, аутоиммунной катастрофе, эти оболочки разрушаются и ошибочно определяются как враждебные чужеродные объекты, на которые иммунная система затем атакует.
Исследование, проведенное Роной Шахарабани, докторантом проф. Лаборатория Бека выявляет точные изменения миелиновых оболочек, которые приводят к структурной нестабильности, создавая "легкий доступ" при аутоиммунных атаках. "После многих лет исследований мы были поражены, обнаружив, что возможный спусковой механизм для вспышки болезни может быть найден в физической структуре мембраны," сказал проф. Бек.
По словам проф. Бек, липиды – это основные строительные блоки миелиновых оболочек. Таким образом, их форма оказывает решающее влияние на получающуюся самособирающуюся мембранную структуру. "Если основные строительные блоки прямые, мембрана будет плоской, что является предпочтительной структурой для изолирующей ленты нейрона" сказал проф. Бек. "Однако, если они будут иметь более конусообразную форму, мембрана будет иметь тенденцию образовывать замкнутые круглые цилиндры. Они создают спонтанные отверстия на поверхности оболочки, делая ее уязвимой для атак."
В целях исследования ученые использовали рентгеновское излучение для изучения сотен мембранных модельных систем, имитирующих модели здоровых и больных животных. В сотрудничестве с проф. Рут Арнон из Института Вейцмана, со-разработчик ведущего препарата для лечения РС Copaxone, и проф. Йешаягу Талмон из Техниона – Израильского технологического института, команда также использовала электронную микроскопию для определения различных наноскопических структур как природных миелиновых оболочек, так и мембран модельных систем.
"Следующий шаг – найти способ обратить вспять прогрессирование болезни и найти новые методы раннего обнаружения," сказал проф. Бек.