Иммунные клетки играют неожиданную роль в борьбе с болью

Фото из открытых источников

В отличие от боевых иммунных клеток, которые защищают нас от патогенов, регуляторные Т-клетки (Treg) являются питателями. Они снимают воспаление, способствуют заживлению поврежденных тканей и сдерживают иммунные атаки, чтобы сдержать нанесенный себе ущерб. Теперь исследование мышей, опубликованное в Science, предполагает, что некоторые Treg также действуют на нервные клетки, чтобы подавить определенный тип боли, но только у самок. Почему только самки грызунов, похоже, получают пользу, остается неясным, но исследователи надеются, что когда-нибудь они смогут задействовать эти Treg для лечения болевых состояний, многие из которых непропорционально поражают женщин.

«Это очень впечатляющая работа», — говорит нейробиолог Гила Моалем-Тейлор из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, которая не была связана с исследованием. Исследование использует элегантные, сложные методы для убедительной демонстрации механизмов, посредством которых клетки снижают один из видов чувствительности к боли, говорит она.

Tregs, тип белых кровяных клеток, наиболее известны своей ролью в поддержании баланса иммунной системы и предотвращении аутоиммунитета. Но недавно исследователи обнаружили, что они также помогают контролировать боль. Например, исследование 2021 года, проведенное нейробиологом Алланом Басбаумом из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) и его коллегами, показало, что Tregs снижают чувствительность мышей к боли, вызванной другими иммунными клетками, которые находятся в головном и спинном мозге. Это исследование и дополнительная работа предполагают, что Tregs влияют на боль, воздействуя на различные иммунные клетки и подавляя воспаление. Но эти исследования оставили открытой возможность того, что Tregs могут также напрямую влиять на нервные клетки, чувствительные к боли. Басбаум, его постдок Элора Мидавайн, дерматолог UCSF Сакин Кашем и их коллеги начали новое исследование, чтобы выяснить, как регуляторные клетки сдерживают боль.

Они сосредоточились на Tregs, которые находятся в мозговых оболочках — мембранах, которые покрывают головной и спинной мозг — и в подобных близлежащих мембранах. Клетки гораздо более многочисленны в этих структурах, чем в других местах нервной системы. Чтобы выяснить, влияют ли клетки на восприятие боли, ученые использовали генетически модифицированных мышей, чьи Tregs уязвимы для токсина, вырабатываемого бактериями, вызывающими дифтерию. Инъекция этого токсина в мозговые оболочки в нижней части спины убила около 90% Tregs в мембранах, не повредив Tregs в остальной части тела.

Затем ученые измерили реакцию животных на боль, протыкая их ноги волосовидными волокнами различной гибкости. Чем жестче волокно, необходимое для того, чтобы заставить мышь отдернуть ногу, тем ниже предполагаемая чувствительность животного к боли. Исследователи обнаружили, что у самок мышей отбраковка Tregs в мозговых оболочках приводила к резкому повышению болевой чувствительности. Однако потеря Tregs не имела такого же эффекта у самцов мышей и не влияла на реакцию обоих полов на тепло, холод и другие виды болевой стимуляции.

С другой стороны, усиление Tregs, по-видимому, притупляло болевую стимуляцию. У мышей с более высокой чувствительностью к боли из-за повреждения нервов увеличение количества Tregs с помощью инъекций белка иммунной системы IL-2 противодействовало этой гиперчувствительности, но опять же, только у самок. Чтобы дополнительно изучить этот специфичный для пола эффект, исследователи хирургическим путем удаляли яичники у самок мышей или давали им препарат, блокирующий действие эстрогена. В обоих случаях IL-2 не снижал чувствительность к боли. Результаты исследований показывают, что женские половые гормоны каким-то образом помогают контролировать функции Tregs по уменьшению боли.

Предыдущая работа показала, что Tregs вырабатывают подавляющие боль молекулы, известные как энкефалины. Проводя трансплантацию костного мозга с генно-инженерными стволовыми клетками, исследователи создали мышей, у которых дифтерийный токсин мог убивать клетки крови, вырабатывающие энкефалины, при этом не затрагивая другие клетки организма, вырабатывающие сигнальные молекулы. Инъекции токсина привели к снижению количества Tregs у животных и повышению их болевой чувствительности.

Исследователи также изучили, на какие клетки Tregs грызунов воздействуют, чтобы подавить боль. Энкефалины, высвобождаемые Tregs, действуют, стимулируя рецепторы, уменьшающие боль, на нервных клетках, сообщили они. «Мы показываем другой путь того, как Tregs регулируют боль, который не зависит от того, как они регулируют воспаление и восстановление тканей», — говорит Басбаум.

Басбаум говорит, что крайне необходимы новые подходы к облегчению боли, особенно для женщин и людей, получающих гендерно-подтверждающую помощь, у которых непропорционально высокие показатели боли. Исследователи уже тестируют методы лечения аутоиммунных заболеваний, которые повышают количество Treg, включая инфузии клеток, отмечает Кашем. Он и его коллеги надеются изучить возможность использования таких методов лечения для облегчения боли.

Выявление конкретных Tregs, которые снижают болевую чувствительность, является важным шагом на пути к этим методам лечения, говорит нейроиммунолог Майкл Бертон из Техасского университета в Далласе, который не принимал участия в исследовании. Но ученым все равно придется придумать способ воздействия на клетки в мозговых оболочках у людей, отмечает он. «Будет ли это практично? Я не совсем уверен».