В новом экспериментальном исследовании, проведенном на лабораторных животных, учеными выявлено, что нейтрофилы участвуют не только в реакциях иммунного ответа организма, но также способны оказывать репаративное влияние после геморрагического инсульта. Также в работе показано, что два типа нейтрофилсвязанных протеинов могут выполнять важные протекторные функции, уменьшая выраженность эффектов индуцированного инсультом повреждения тканей головного мозга, и потенциально могут применяться в комплексной терапии при геморрагическом инсульте. Основные положения работы опубликованы в журнале «Nature Communications» 19 сентября 2017 г.
Ведущий автор Ярослав Ароновский (Jaroslaw Aronowski), доктор медицинских наук, профессор кафедры неврологии Университета Техасского научного центра здоровья в Хьюстоне (University of Texas Health Science Center at Houston), США, отметил, что геморрагический инсульт до настоящего времени остается грозной и нередко летальной формой заболевания с низкой эффективностью терапевтических вмешательств. Однако результаты проведенного исследования, по словам авторов, можно рассматривать как первый обнадеживающий шаг на пути к разработке лечения этого грозного состояния.
Известно, что интрацеребральные кровоизлияния являются частой причиной летальных исходов или долгосрочной нетрудоспособности. При этом ведущим фактором риска в развитии указанного типа инсульта признана артериальная гипертензия. Начальные фазы повреждения тканей головного мозга связывают с давлением крови при разрушении целостности кровеносных сосудов, тогда как со временем дальнейшее повреждение может быть вызвано накоплением токсичных продуктов распада, инфильтрацией иммунных клеток и отеком.
Ранее в исследованиях, посвященных изучению данного вопроса, было показано, что нейтрофилы — одни из первых клеток иммунного ответа при кровоизлиянии, — характеризуясь двойственной физиологией, способны как усугубить процессы альтерации тканей, так и участвовать в восстановлении их структуры. По результатам новой работы исследователи выявили, что интерлейкин (IL)-27, белок, который контролирует активность иммунных клеток, может изменять направленность функциональной роли нейтрофилов в сторону инициации репаративных процессов.
Так, в эксперименте, проводимом на лабораторных мышах, выявлено, что инъекции IL-27 после моделированного внутримозгового кровоизлияния ускоряли процессы восстановления активности и выздоровления животных. Через несколько дней после геморрагического инсульта у таких животных отмечали улучшения в способности передвигаться, растяжимости конечностей и навигационных навыках. И наоборот, инъекции антител, блокирующих естественную активность IL-27, замедляли восстановление. Морфологическая оценка структуры тканей мозга мышей, получавших инъекции IL-27, также показала меньшую выраженность повреждений: в частности, уровни таких нейротоксичных показателей, как железо и гемоглобин, были достоверно ниже, а отек тканей в зоне кровоизлияния менее выражен.
В данном исследовании авторами выдвинуто предположение о том, что после геморрагического инсульта в тканях головного мозга происходит активный синтез высоких уровней IL-27, что, в свою очередь, инициирует миграцию нейтрофилов. Указанная гипотеза получила экспериментальное подтверждение, поскольку уровни IL-27 действительно возрастали в тканях головного мозга и крови мышей через 1 ч после кровоизлияний и оставались высокими на протяжении 3 дней, достигая максимума в течение 24 ч. Дальнейшие эксперименты показали, что продукция IL-27 в ответ на наличие красных кровяных телец индуцируется микроглиальными клетками мозга. Следуя первоначальной логике, авторы выдвинули идею о том, что в дальнейшем молекулы IL-27, по-видимому, мигрируя в ткани костного мозга, модулируют функциональную роль нейтрофилов в ответ на кровоизлияние. Так, при морфологическом исследовании нейтрофилов костного мозга после предварительной их обработки IL-27 показано возрастание экспрессии генов, обусловливающих репарацию, в частности лактоферрина. Одновременно при этом снижалась активность генов, отвечающих за экспрессию клеток-киллеров. И наоборот, обработка нейтрофилов нейтрализующим IL-27 антителом после геморрагического инсульта снижала активность гена лактоферрина.
Кроме того, исследователями установлено, то лактоферрин может оказывать протекторное влияние в отношении тканей головного мозга при геморрагических инсультах. Через 30 мин после моделированного интрацеребрального кровоизлияния лабораторным животным вводили лактоферрин, что приводило к ускорению восстановления функционального состояния животных и снижению степени повреждений головного мозга по сравнению с животными, получавшими плацебо. В одной из серий экспериментов выявлено, что введение животным лактоферрина через 24 ч после геморрагического инсульта также было эффективным.
Комментируя работу, Я. Ароновский указал на то, что результаты нынешнего исследования, вероятно, смогут быть полезны в будущем в качестве реального источника идей для разработки возможных методов лечения пациентов с геморрагическим инсультом.
- National Institute of Neurological Disorders and Stroke (2017) Immune cells may heal bleeding brain after strokes. ScienceDaily, Sep. 20 (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170920144715.htm).
- Zhao X., Ting S.-M., Liu C.-H. et al. (2017) Neutrophil polarization by IL-27 as a therapeutic target for intracerebral hemorrhage. Nat. Commun., Sep. 19 [Epub. ahead of print].
Наталья Савельева-Кулик
