Аутизм — аутоиммунное заболевание?

Около четырех лет назад патолог Мэтью Андерсон изучал посмертные образцы мозга человека с аутизмом под микроскопом, и заметил что-то чрезвычайно странное: Т-клетки роятся в узком пространстве между кровеносными сосудами и нервной тканью. Клетки каким-то образом проникают через гематоэнцефалический барьер, стенку клеток, которая отделяет циркулирующую кровь от внеклеточной жидкости, нейронов и других типов клеток в центральной нервной системе, объясняет Андерсон, работающий в медицинском центре Beth Israel Deaconess в Бостоне. «Я просто видел столько мозгов, что знаю, что это ненормально».

Скопления лимфоцитов между кровеносными сосудами и тканью мозга.

Вскоре он обнаружил ещё больше скоплений Т-клеток, называемых лимфоцитарными манжетами, в нескольких других посмертных образцах мозга людей, у которых был диагностирован аутизм. После этого он начал обнаруживать еще одну странность в ткани мозга — крошечные пузырьки или пузырьки. «Я никогда не видел их ни в одной другой ткани мозга, на которую я смотрел при многих, многих различных заболеваниях», — говорит он. Андерсон начал задаваться вопросом, были ли неврологические особенности, которые он наблюдал, специфическими именно для аутизма.

Чтобы проверить эту идею, он и его коллеги исследовали образцы ткани головного мозга после смерти 25 человек с расстройствами аутистического спектра (РАС) и 30 нормальных образцов. В то время как лимфоцитарные манжеты лишь спорадически появлялись в контрольных образцах мозга, они были в изобилии представлены тканях людей, страдающих РАС. В тех же образцах обнаруживались пузырьки в тех же местах, что и манжеты. Окрашивание мозговой ткани показало, что манжеты были заполнены множеством различных типов Т-клеток, в то время как пузырьки содержали фрагменты астроцитов — клеток, которые поддерживают физическую структуру мозга и помогают поддерживать гематоэнцефалический барьер.

Читая литературу и опираясь на свой опыт патолога, Андерсон начал думать о пузырьках и о том, что они делают, когда обнаруживаются в тканях за пределами мозга. Например, при раке «пузырьки образуются, когда Т-клетки атакуют опухолевые клетки», объясняет он. «Опухолевые клетки «выплевывают» участки мембраны, как способ защиты от нападения, но также, возможно, и для доставки сигналов другим клеткам вокруг них».  По словам Андерсона, пузырьки могут образовываться в ответ на инфильтрацию Т-клеток в пространстве между кровеносными сосудами и нервной тканью.

Между тем, лимфоцитарные манжеты часто встречаются при таких заболеваниях, как полимиозит скелетных мышц, тип хронического воспаления мышц. Эта болезнь имеет много признаков аутоиммунных расстройств, при которых организм воспринимает и атакует части себя как чужеродные, и это заболевание, биопсийный материал которого Андерсон часто наблюдал. «Я видел много [манжет] под микроскопом», — говорит он. «Я знаю, как выглядит атака Т-лимфоцитов на орган». Манжеты также появляются в ответ на токсины или антигены, выделяемые вирусом, и вызывают воспаление мозга.

Обнаружение как манжет, так и пузырьков в посмертном мозге аутистов позволяет предположить, что Т-клетки также реагировали на некоторый антиген — либо молекулу, считающуюся чужеродной, даже если она создана собственным организмом человека, либо вирусную или бактериальную, с которой встречались в период внутриутробного развития, говорит Андерсон. За исключением редких случаев, когда можно идентифицировать связанную с аутизмом генетическую мутацию, причина РАС неизвестна. Согласно новым данным, большинство необъяснимых случаев могло возникнуть как аутоиммунное расстройство или воспалительное состояние, вызванное во время беременности, как Андерсон и его коллеги пришли к выводу в недавней статье.

«Это действительно поразительный результат», — говорит Дэн Литтман , иммунолог из Нью-Йоркского университета Langone Health, который не принимал участия в работе. Результаты команды, отмечает он, хорошо согласуются с недавними исследованиями на животных, показывающими связь между иммунной системой и аутизмом, а именно, что интерлейкин-17 (IL-17), сигнальная молекула, продуцируемая Т-клетками для защиты от патогенов, может вызывать у грызунов поведение, связанное с аутизмом. В 2016 году Литман и его коллеги сообщили, что блокирование выработки IL-17 у беременных мышей препятстсвует развитию аутистического состояния у потомства. «Можно предположить, что если цитокин-продуцирующие клетки в центральной нервной системе локализуются в определенных местах, они могут способствовать поведенческим изменениям», — говорит Литтман.

Результаты также согласуются с тем, что мало было описано в отношении нейропатологических особенностей аутизма у людей, говорит Андерсон. Пятнадцать лет назад Карлос Пардо-Вильямизар из Университета Джонса Хопкинса и его коллеги изучали посмертные ткани мозга и спинномозговой жидкости у лиц с аутизмом и обнаружили признаки нейровоспаления в коре головного мозга, белом веществе и мозжечке — областях, необходимых для сенсорного восприятия и для двигательных навыков. такие как баланс и координация. Транскрипционное профилирование посмертного мозга у людей с аутизмом выявило повышенный уровень РНК-мессенджеров, которые вырабатывают воспалительные белки, и более поздние данные подтверждают вывод о том, что мозг людей с аутизмом обычно находится в воспаленном состоянии .

Хотя открытие бостонской командой воспаления, вызванного Т-клетками, связанного с аутизмом, заслуживает внимания, особенно интересны пузырьки, отмечает нейробиолог из Университета Дьюка Стэйси Бильбо , которая не участвовала в новом исследовании. По ее словам, появление пузырьков «указывает на роль нарушения гематоэнцефалического барьера», что редко изучается при аутизме. Дальнейшее изучение взаимодействия между манжетами и пузырьками может выявить не только то, как, но и почему Т-клетки попадают в мозг, что дает представление о происхождении аутизма в случаях, вызванных иммунной дисфункцией.

Андерсон говорит, что его команда уже начала последующие эксперименты, выполняя транскриптомное профилирование манжет и пузырьков. Инфильтрация Т-клеток в пространство между кровеносными сосудами и нервной тканью и последующее образование пузырей «почти наверняка вызовет экспрессию уникальных генов и белков» в астроцитах и ​​»может даже более специфически отличаться при аутизме и других состояниях» — говорит он. Его команда также изучает рецепторы на Т-клетках в манжете, чтобы определить, что провоцирует иммунные клетки к скоплению. Исследователи изучают все гены, связанные с аутизмом, а также с аутоиммунитетом — анализ, который начал выявлять «признаки генетики аутоиммунитета в генетике аутизма», говорит Андерсон. «Это многосторонний подход».

Источник: https://www.the-scientist.com/notebook/excess-of-immune-cells-found-in-brains-of-people-with-autism-66917

На основе статьи:

T‐lymphocytes and Cytotoxic Astrocyte Blebs Correlate Across Autism Brains. Marcello M. DiStasio MD, PhD, Ikue Nagakura PhD, Monica J. Nadler PhD, Matthew P. Anderson MD, PhD. Аnnals of Neurology.https://doi.org/10.1002/ana.25610