Studie na dvojčatech: exprese CD25 jako hlavní faktor dysregulace imunity u roztroušené sklerózy

Roztroušená skleróza (MS) je chronické zánětlivé onemocnění, při kterém vlastní imunitní systém napadá bílou hmotu centrální nervové soustavy a vede tak k progresivním neurologickým poruchám. Ačkoliv je stále nejasné, co ataky spouští, předpokládá se, že jde o kombinaci genetické predispozice a faktorů vnějšího prostředí. Jedním z přístupů, jak odlišit genetické a environmentální faktory vzniku MS, jsou studie na jednovaječných identických dvojčatech, z nichž jedno žije s touto diagnózou a druhé je zdravé.

Genetické vs. environmentální faktory

Díky takovému hodnocení, které probíhalo ve švýcarském Curychu, bylo možné zjistit, které dysfunkce imunitního systému při MS jsou ovlivněny genetickými a které environmentálními faktory. Pro pochopení rozvoje onemocnění je to zásadní a výsledky jsou velmi cenné, protože dosud publikované studie cílené na MS nezohledňovaly právě genetické predispozice.

K prozkoumání vlivů prostředí a genetických spouštěčů, které vedou k abnormální imunitní odpovědi, zodpovědné za klinické projevy MS, vědci detailně analyzovali imunitní buňky izolované od 57 párů jednovaječných dvojčat. Snažili se tak najít odpověď na zásadní otázku – jak imunitní systém dvou identických osob může v jednom případě způsobit masivní zánětlivou reakci s postižením nervové soustavy a v druhém případě nikoliv.

Pomocí cytometrických technik byly odděleny a identifikovány všechny typy imunitních buněk, což u každého zkoumaného jedince umožnilo určit, které geny byly aktivní a které inaktivní, a stanovit také složení proteinů přítomných na povrchu buněk. Data pak byla analyzována pomocí matematických algoritmů. Ty vygenerovaly ze vzorků maximum informací, které současné technologie umožňují.

Vysoká exprese CD25 u nemocných dvojčat

Úvodní analýza odhalila v izolovaných buňkách 18 znaků, které byly mezi nemocnými a zdravými dvojčaty odlišné. Z nich 12 bylo spojeno s pomocnými T-lymfocyty, které prostřednictvím uvolňovaných cytokinů regulují aktivitu ostatních imunitních buněk a modulují tak imunitní odpověď. Hlavním znakem v populaci pomocných T-lymfocytů, který se odlišoval u dvojčat s MS a jejich zdravých sourozenců, byla exprese CD25 těmito buňkami. Jde o proteinový receptor, který váže interleukin 2 (IL-2). Jak je známo, IL-2 také v brzlíku podporuje přechod nezralých T-buněk do zralých forem schopných bojovat proti infekci, včetně přirozených zabíječů (NK buněk) a cytotoxických T-lymfocytů.

Vědci našli také rozdíly v myeloidních buňkách, které jsou součástí vrozené – nespecifické imunity. Subpopulace těchto buněk u dvojčat s MS vykazovala zvýšené hladiny receptorů, které je činily citlivějšími pro prozánětlivé signály.

Zvýšená produkce CD25 u nemocných dvojčat se také promítla do vyšší citlivosti na signály zprostředkované IL-2 a zesílené aktivace T-lymfocytů. Ty pak se zvýšenou pravděpodobnosti putovaly do tkáně mozku a míchy. Buňky nesly znaky nedávno aktivovaných buněk v procesu přechodu do plně funkčních T-lymfocytů.

Exprese CD25 také koreluje se závažností nemoci

Zajímavé také je, že exprese CD25 korelovala se závažností MS – byla významně vyšší u osob se sekundárně progresivní MS než u pacientů trpících relaps-remitentní formou.

Ačkoliv i zdravá dvojčata měla maximální genetickou predispozici pro onemocnění MS, choroba se u nich klinicky nerozvinula. Genetické hodnocení ukázalo, že hladina CD25 byla sice predominantně předurčena geneticky, nicméně svou roli hrály i environmentální faktory působící v dětství a další vnější vlivy. Dokazuje to fakt, že u skupiny neléčených 30 pacientů s relaps-remitentní MS byla pozorována vyšší exprese CD25 než u 29 geneticky nepříbuzných zdravých dvojčat.

Změna exprese CD25 u přechodných forem pomocných T-lymfocytů, ovlivněná hlavně sdílenými genetickými predispozicemi a vlivy okolí v časných fázích života, podporuje názory na zásadní roli genetiky při vzniku MS, uzavírají autoři výzkumu. Po eliminaci většiny dědičných rozdílů při použití jednovaječných identických dvojčat se zvýšená exprese CD25, zjištěná u dvojčat s MS, jeví jako jeden z nejkonzistentnějších faktorů dysregulace imunitního systému.