Извънклетъчни везикули преодоляват цитокинова буря

Учени от Университета в Осака, Япония, установяват, че извънклетъчните везикули са в състояние да предизвикат реакция под формата на „липидна контрабуря“, която да противодейства на ефектите на цитокиновата буря. Необузданата имунна реакция, която може да бъде предизвикана от инфекция, е смъртоносна. Екипът успява да изясни механизма на липидния отговор чрез експерименти с мишки. Изследователите съобщават, че специално обработен клетъчен продукт, наречен от тях SPLEV, предпазва силно от ефектите на цитокиновите бури.

Извънклетъчните везикули, които се справят с цитокиновата буря

Екипът на проф. Ай Котани и колегите й от Университета в Осака съвместно с изследователи от университетите в Токай, Токио и Цукуба насочват усилия към цитокиновата буря, която представлява бурна, системна и извън контрол възпалителна реакция на имунната система, при която тя масово освобождава сигнални протеини (цитокини) в кръвта. Състоянието е животозастрашаващо, тъй като вместо да защити организма от инфекция, става точно обратното – започва разрушаването на собствените тъкани и органи. Цитокиновата буря може да възникне по време на лечението на инфекции, сепсис, автоимунни заболявания.

Интересът на японските учени е към ролята на извънклетъчните везикули. Това са малки и обвити с мембрана мехурчета с диаметър до 5 милиметра, които съдържат РНК молекули, протеини и мазнини. Служат за обмен на химическа информация между клетките, включително между телесните тъкани и имунните клетки, които участват в развитието на възпалителни реакции. Всъщност се оказва, че извънклетъчните везикули притежават способността да се борят с прекомерните нива на възпаление.

Водещият автор на изследването доц. Шуя Накаяма казва, че в настоящия момент екстрацелуларните везикули, получени от мезенхимни стволови клетки привличат вниманието като потенциално лечение за цитокиновата буря.

И допълва нещо съществено, свързано с научната разработка: „Наскоро открихме, че извънклетъчните везикули, получени от чернодробни клетки, са още по-мощни и тяхната активност може да бъде засилена допълнително като бъдат обработени със секретирания ензим фосфолипаза A2 (sPLA2).“

Изследователите се фокусират върху екзозомите – липидни частици, секретирани от чернодробни клетки. Причината е, че получените от хепатоцити екзозоми са способни за защитават тъканите. Свойствата и функциите на екзозомите се променят в зависимост от различните ензими, разграждащи липидите, които съдържат.

Учените променят екзозомите с помощта на специфичен ензим. Наричат полученото вещество SPLEV. Следващата стъпка е да инжектират SPLEV в мишки, които имат остър респираторен дистрес синдром и да анализират и оценят резултатите.

Резултатите

Ръководителката на проучването проф. Ай Котани определя резултатите като много ясни.

„Открихме, че SPLEV потискат силно белодробното възпаление и това се вижда ясно, тъй като има по-малко имунни клетки в белите дробове, нивата на производство на цитокини са значително по-ниски“, обяснява проф. Котани.

Научната група открива още, че за разлика от нетретираните извънклетъчни везикули, които се насочват към макрофагите, SPLEV клетките взаимодействат преференциално с лигавицата на белия дроб. Анализите показват, че те действат директно върху белодробните епителни клетки, за да предизвикат масово производство на тъканно защитни липиди.

„Въведохме термина „липидна контрабуря“, за да опишем този ефект, защото той успешно противодейства на ефектите на цитокиновата буря, предизвикана при белодробно заболяване“, обяснява доц. Накаяма.

Оказва се още, че SPLEV оказва значителни благоприятни ефекти и при други заболявания, в основата на които е възпалението. Това предполага, пишат авторите в статията с резултатите, публикувана в Science Advances, че могат да бъдат полезни за лечение на сепсис, коагулопатия, увреждане на черния дроб и пневмония. Основният извод е, че безклетъчните изкуствени SPLEV могат да се превърнат в ценен терапевтичен инструмент. Важно още и това, че създаденото от тях вещество не само потиска възпалението, но го прави и без да нарушава имунната функция.