Учёные из Университетского колледжа Лондона (UCL) выявили биологический механизм, с помощью которого организм останавливает воспаление. Это открытие в перспективе может привести к созданию новых методов лечения хронических воспалительных заболеваний, затрагивающих миллионы людей, сообщает ScienceDaily.
Воспаление — одна из ключевых защитных реакций иммунной системы. Оно помогает бороться с инфекциями и восстанавливать повреждённые ткани. Однако если этот процесс сохраняется слишком долго, он начинает повреждать здоровые ткани и способствует развитию таких состояний, как артрит, болезни сердца и диабет. Учёные давно хорошо изучили, как воспаление запускается, но механизм его завершения и перехода от борьбы с угрозой к восстановлению оставался неясным.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, указывает на группу небольших молекул жирового происхождения — эпокси-оксилипинов, которые участвуют в этом процессе остановки воспаления. По данным исследователей, эти молекулы действуют как естественный тормоз иммунной системы. Они препятствуют чрезмерному росту промежуточных моноцитов — разновидности белых клеток крови, которые в краткосрочной перспективе поддерживают заживление, но при избыточном накоплении или длительной активности могут способствовать хроническому воспалению.
Чтобы изучить процесс непосредственно у людей, исследователи ввели здоровым добровольцам в предплечье микроскопическую дозу убитых ультрафиолетом бактерий E. coli. Поскольку бактерии были неживыми, они не могли вызвать инфекцию, но всё же запускали временную воспалительную реакцию с типичными признаками: болью, покраснением, жаром и отёком. Участников разделили на две группы — профилактическую и терапевтическую. Им давали препарат GSK2256294 на разных стадиях воспалительного ответа. Этот препарат блокирует фермент растворимую эпоксидгидролазу (sEH), которая в обычных условиях разрушает эпокси-оксилипины, поэтому блокировка фермента позволяет защитным молекулам дольше сохраняться в организме. В профилактической группе из 24 человек препарат получали за два часа до начала воспаления (12 treated, 12 placebo), в терапевтической — через четыре часа после его начала, что ближе к реальному применению лечения после появления симптомов.
Оба подхода дали схожие результаты. Блокировка sEH повышала уровень эпокси-оксилипинов, помогала быстрее снять боль и резко снижала число промежуточных моноцитов в крови и тканях. При этом лечение не изменило заметно такие внешние признаки, как покраснение или отёк, что говорит о воздействии на более глубокие иммунные процессы. На молекулярном уровне один из эпокси-оксилипинов, 12,13-EpOME, по-видимому, подавляет сигнальный путь белка p38 MAPK, который способствует превращению моноцитов в промежуточную форму, связанную с длительной воспалительной активностью. Механизм подтвердили в лабораторных экспериментах и у добровольцев, получавших препарат, напрямую блокирующий p38.
Первый автор работы доктор Оливия Бракен (UCL, отделение геронтологии, ревматологии и регенеративной медицины) заявила: «Наши находки раскрывают естественный путь, который ограничивает вредное разрастание иммунных клеток и помогает быстрее успокоить воспаление. Воздействие на этот механизм могло бы привести к более безопасным методам лечения, восстанавливающим иммунный баланс без подавления общего иммунитета. Учитывая, что хроническое воспаление считается одной из главных глобальных угроз здоровью, это открытие прокладывает многообещающий путь для новых методов терапии». Соавтор исследования профессор Дерек Гилрой (отделение медицины UCL) отметил: «Это первое исследование, картировавшее активность эпокси-оксилипинов у людей во время воспаления. Усиливая эти защитные жировые молекулы, мы могли бы создавать более безопасные методы лечения заболеваний, вызванных хроническим воспалением». Он добавил, что работа полностью основана на людях и напрямую связана с аутоиммунными заболеваниями, поскольку использовался препарат, уже пригодный для применения у человека и потенциально способный лечить обострения хронических воспалительных состояний.
Исследователи сосредоточились на эпокси-оксилипинах, поскольку более ранние опыты на животных указывали на их способность уменьшать воспаление и боль, однако их роль у людей оставалась неясной. В отличие от более известных воспалительных веществ, таких как гистамин и цитокины, эпокси-оксилипины относятся к относительно малоизученной сигнальной системе. Полученные данные могут открыть путь для клинических испытаний ингибиторов sEH при хронических воспалительных заболеваниях, включая ревматоидный артрит и сердечно-сосудистые болезни. Доктор Бракен отметила, что ингибиторы sEH можно было бы испытывать вместе с существующими лекарствами, чтобы выяснить, способны ли они предотвращать или замедлять повреждение суставов. Исследование финансировалось организацией Arthritis UK с участием специалистов из UCL, Королевского колледжа Лондона, Оксфордского университета, Лондонского университета королевы Марии и Национального института наук о здоровье окружающей среды США.