Лечебный «каннибализм»
Иммунные клетки мозга выкусывают у нейронов паркинсонические белки.
Как известно, в мозге, кроме нейронов, есть огромное количество так называемых глиальных клеток. Раньше считалось, что их в десять раз больше, чем нейронов, но потом более современные методы показали, что количество тех и других в целом сопоставимое, и глиальных клеток будет всё же поменьше. Функции их чрезвычайно важны и чрезвычайно разнообразны. Например, микроглия представляет собой собственную иммунную систему мозга. Хотя формируются клетки микроглии отдельно от остальных иммунных клеток, они активно с ними общаются и занимаются тем же, чем занимаются иммунные клетки из группы макрофагов в остальных частях тела, то есть уничтожают инфекции, убирают молекулярный мусор и повреждённые клетки. (Тут, нужно сказать, что влияние микроглии выходит далеко за рамки сугубо иммунных функций.)
Среди молекулярного мусора могут быть и особые белки, с которыми связаны нейродегенеративные заболевания, вроде болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. Эти белки слипаются в комплексы, которые вредят нейронам. Микроглия же токсичные белковые комплексы поглощает. Считается, что одна из главных причин нейродегенеративных патологий – это неспособность микроглиальных клеток нормально выполнять свою работу.
Токсичные белковые комплексы возникают как в межклеточном пространстве, так и внутри нейронов – в частности, белок альфа-синуклеин, связанный с болезнью Паркинсона, накапливается как раз внутри клеток. Как микроглия может избавить мозг от опасного внутриклеточного мусора? В недавней статье в Science Translational Medicine говорится, что клетки микроглии выкусывают из нейронов фрагменты с патогенным альфа-синуклеином. Исследователи экспериментировали с клеточными культурами, выращивая вместе человеческие нейроны, накапливавшие альфа-синуклеин, и человеческую микроглию. При их взаимодействии происходил так называемый трогоцитоз, когда одна клетка не съедает другую полностью (например, как при фагоцитозе), а выщипывает кусочек. Трогоцитоз сопровождается сложной перестройкой мембранных белков и самих наружных клеточных мембран; фрагмент отщипываемой мембраны отделяется от одной клетки вместе с молекулами, которые находятся прямо под ним. Это вполне щадящая процедура: клетка, у которой выгрызли кусочек, остаётся жить и работать. Трогоцитоз практикуют и другие иммунные клетки, которые таким образом получают определённые молекулярные сигналы. В случае же микроглии его можно с определённой натяжкой назвать лечебным каннибализмом – с той оговоркой, что микроглия ест не микроглию, а клетки другого типа, и ест не целиком, а частично.
Не все вообще клетки микроглии занимаются выеданием паркинсонического белка у нейронов, а только их часть. Исследователи описали сигнальные белки, управляющие микроглиальным трогоцитозом и не позволяющие микроглие чрезмерно им увлекаться. Про один из этих белков под названием GPNMB уже было известно, что он связан с болезнью Паркинсона: его становится больше в тех зонах мозга, которые сильнее всего страдают от заболевания, и некоторые варианты его гена особенно часто встречаются у больных с «паркинсоном». В новых экспериментах удалось прояснить его функцию: если активность GPNMB подавляли, клетки микроглии менее эффективно выедали альфа-синуклеиновые агрегаты из нейронов. Возможно, тут есть перспективы в смысле создания новых антипаркинсонических лекарств, которые будут стимулировать микроглию лучше выполнять мусороуборочно-трогоцитозную работу.
