Stabilizace hematoencefalické bariéry jako nový cíl v terapii roztroušené sklerózy

Neuroinflamatorní onemocnění zahrnují mnoho stavů, při kterých imunitní systém člověka napadá a ničí vlastní nervový systém. Jejich typickým znakem je poškození hematoencefalické bariéry (HEB). Nejčastější takovou chorobou je roztroušená skleróza (MS), charakterizovaná chronickým zánětem a demyelinizací v centrálním nervovém systému (CNS), které vedou k progredující disabilitě nemocného v čase. Současné nové terapeutické možnosti MS zahrnují přípravky zabraňující přechodu imunitních T-lymfocytů přes HEB do parenchymu CNS, výstupu imunitních buněk z lymfatických uzlin do cirkulace a nedílnou součástí jsou také anti-CD20 monoklonální protilátky. Obecně a velmi zjednodušeně lze říci, že bez rozdílu vedou k útlumu imunitního systému v celém těle.

Hematoencefalická bariéra je dynamickým komplexem buněčných systémů, tvořených endoteliálními buňkami naléhajícími na sebe prostřednictvím těsných spojů, astrocyty a pericyty. Tyto komplexy striktně kontrolují výměnu buněk a molekul mezi krevním řečištěm a parenchymem CNS.

Pro pacienty s MS je typické, že již v časných asymptomatických stadiích choroby je tato bariéra narušena a je zvýšeně propustná. Dochází k edému, narušení metabolických funkcí, excitotoxicitě a do parenchymu pronikají autoprotilátky a plazmatické proteiny, jako je fibrinogen. To vše společně pak prostřednictvím atrahovaných periferních prozánětlivých buněk a díky útlumu remyelinizace zprostředkované oligodendrocyty vyústí v zánětlivý proces s demyelinizací.

Za správně fungující HEB stojí mnoho molekul a signálních cest, které zprostředkovávají různé buněčné interakce. Jak ukázala studie na myších modelech, jejíž výsledky byly publikované v časopise Neuron, klíčovou roli pravděpodobně hraje protein ARF6.

Zablokování ARF6 by mohlo léčit pacienty s MS bez systémové imunosuprese

V publikované studii vědci na myších modelech s navozenou experimentální autoimunitní encefalitidou (EAE), obvyklým myším modelem MS, prokázali, že u endoteliálních buněk v HEB dochází k tzv. endoteliálně-mezenchymální tranzici (Endo-MT). To je proces, kdy dříve pevně spojené endoteliální buňky získávají vlastnosti mezenchymálních buněk, jejichž spojení se rozvolňují. V důsledku pak dochází k narušení HEB a zvýšení její propustnosti. K tranzici u myší docházelo ještě před nástupem prvních symptomů, což naznačuje, že opravdu jde o zásadní patogenetický mechanismus dysfunkce HEB, který podmiňuje zánětlivé a demyelinizační procesy v CNS.

Jak už jsme naznačili výše, klíčovým „hráčem“ v tomto rozvolnění HEB hraje dle publikované studie protein ARF6, který v provedených experimentech Endo-MT indukoval. Zablokování ARF6 prostřednictvím signální cesty interleukinu 1-beta naopak došlo ke zvrácení tohoto nežádoucího jevu.

ARF6 knockout

Myši s vyřazeným genem pro ARF6, který u nich způsobil sníženou hladinu ARF6 v endoteliálních buňkách, měly po navození EAE významně nižší skóre závažnosti symptomů. Zároveň byl zjištěn nižší počet prozánětlivých T-buněk specificky v CNS, ale ne jinde v těle. Jde o velmi důležité zjištění, protože v současnosti je většina dostupné terapie založena na celkové supresi imunitního systému, která sice může zmírnit progresi MS, ale zároveň tak zvyšuje riziko vzniku infekcí.

Inhibice pomocí NAV-2729

Podobné výsledky byly dosaženy v dalším experimentu, kdy byla aktivita proteinu ARF6 potlačena pomocí malé molekuly s názvem NAV-2729. U myší s navozenou závažnou EAE (s téměř maximálním skóre závažnosti příznaků) bylo po aplikaci této molekuly pozorováno významné zmírnění symptomů, které bylo doprovázeno snížením počtu infiltrujících T-lymfocytů v CNS. Došlo ke stabilizaci HEB, zvrácení procesu Endo-MT a zastavení demyelinizace, aniž by byla zvířata imunokompromitována.

Dle autorů jde o slibné preklinické závěry, který by mohly tvořit vědecký podklad pro další výzkum v terapeutickém cílení na protein ARF6.