Лица с синдромом Дауна способны переносить инфекции в более тяжелой форме, однако причины специфики работы их иммунной системы до конца не выяснены. Специалисты из США выявили признаки ранее не принимавшегося во внимание метаболического пути, который, возможно, имеет отношение к воспалительным процессам и сбоям в иммунитете. Что именно установили исследователи и почему о новой терапии говорить преждевременно — рассказывают «Известия».
Зачем исследователи изучают иммунитет при синдроме ДаунаДанное состояние связано с наличием добавочной копии 21-й хромосомы. На ней расположены гены, регулирующие деятельность различных систем организма. Ученые уже длительное время пытаются понять, отчего у людей с этим синдромом наблюдаются особенности иммунного ответа и повышенная вероятность осложнений при некоторых инфекциях.
В качестве одного из вероятных участников данного процесса рассматривается сероводород. Клетки производят его в малых количествах, и он участвует в передаче сигналов. Но излишек этого вещества способен нарушать их работу. Речь идет о сероводороде, который образуется внутри тела, а не о газе, поступающем из внешней среды.
Прежде усиленное образование сероводорода при синдроме Дауна преимущественно связывали с геном CBS, находящемся на 21-й хромосоме. Он отвечает за выработку фермента, способного принимать участие в этом процессе.
Что продемонстрировал анализ кровиГруппа специалистов Техасского университета A&M изучила сведения из образцов крови 270 человек с синдромом Дауна и 146 человек без данной особенности. Исследователи сопоставляли активность генов и содержание белков, которые, среди прочего, связаны с функционированием иммунных клеток. Такой подход позволяет обнаружить отличия молекулярных процессов между группами, однако сам по себе не подтверждает причину болезней.
Одним из самых устойчивых различий оказалась повышенная активность гена SOD1 у лиц с синдромом Дауна. Данный ген тоже находится на 21-й хромосоме и обеспечивает синтез фермента супероксиддисмутазы 1. В нормальных условиях фермент помогает клеткам справляться с определенными активными формами кислорода — веществами, которые при накоплении могут повреждать клеточные структуры.
В то же время специалисты не обнаружили столь же явного повышения уровня белка CBS в изученных иммунных клетках. Поэтому они стали более детально рассматривать иные пути, с помощью которых клетки могут производить сероводород.
«Другие исследователи сообщали о повышенном уровне CBS при синдроме Дауна, но мы не увидели этого на уровне белка. В иммунных клетках в нашем исследовании повышения CBS также не обнаружилось», — пояснил руководитель работы, невролог Томас Кент в сообщении университета.
Этот результат не опровергает все прежние сведения о CBS: показатели могут различаться в зависимости от исследуемой ткани и использованного метода. Он демонстрирует, что для объяснения изменений в изученных клетках стоит принять во внимание и другие механизмы.
Какова возможная роль гена SOD1Авторы обратили внимание на путь обмена веществ с участием фермента MPST. Он способен участвовать в образовании сероводорода из соединений, которые клетка получает при переработке аминокислот. По предположению ученых, повышенная активность SOD1 связана с изменениями, благодаря которым в клетки поступает больше цистеина — одного из исходных веществ для этих реакций.
Иными словами, исследователи предложили вероятную цепочку: повышенная активность SOD1 сопровождается изменением клеточного обмена, после чего через путь с участием MPST может образовываться больше сероводорода. Подобный механизм мог бы помочь объяснить некоторые особенности воспалительных и иммунных процессов при синдроме Дауна.
«Мы полагаем, что альтернативный путь может повышать образование сероводорода в иммунных клетках. Это могло бы помочь объяснить и аутоиммунные проблемы, и раннее старение иммунной системы при синдроме Дауна», — рассказал Кент в сообщении Техасского университета A&M.
Работа выявила сочетание изменений в активности генов и белков, которое согласуется с предложенным механизмом. Чтобы установить, приводит ли именно этот путь к избытку сероводорода и насколько сильно он влияет на риск инфекций у конкретных людей, необходимы дальнейшие исследования.
Возможно ли на основе открытия создать терапиюПолученные результаты указывают направление для поиска терапии: ученые хотят понять, можно ли влиять на обмен сероводорода и тем самым улучшать работу клеток. Однако исследование не проверяло лекарство на людях и не показало, что воздействие на SOD1 или MPST снижает частоту инфекций.
Отдельно группа Кента изучает наночастицы, способные участвовать в превращении сероводорода. По словам исследователей, предварительные испытания таких частиц в опытах, связанных с состоянием костей у мышей с генетическими особенностями синдрома Дауна, дали обнадеживающие результаты. Но данные о костной ткани животных нельзя переносить на лечение иммунных нарушений у людей: это разные исследовательские задачи.
Пока практическое значение работы состоит в более точной постановке вопроса. Если предложенный путь подтвердится в последующих экспериментах, ученые смогут проверить, меняет ли воздействие на него работу иммунных клеток и, в конечном счете, здоровье людей с синдромом Дауна. До клинических рекомендаций на основе этого открытия еще далеко.