Назад
Ученые выявили белок, известный как сульфатаза-2, который играет важную роль в повреждении, вызываемом ревматоидным артритом.
Хроническое заболевание, при котором иммунная система атакует собственные ткани суставов организма, ревматоидный артрит поражает примерно 1,5 миллиона только американцев. Открытие, опубликованное в журнале Cellular & Molecular Immunology, проливает новый свет на молекулярные процессы, которые вызывают воспаление, наблюдаемое при ревматоидном артрите. Оно также может привести к улучшению лечения этого заболевания, которое в настоящее время не имеет лечения.
"Фактор некроза опухоли-альфа-, или TNF-альфа для краткости, является одним из основных воспалительных белков, вызывающих ревматоидный артрит, и на него направлены многие имеющиеся в настоящее время методы лечения. Однако со временем у пациентов может развиться резистентность к этим препаратам, то есть они перестают действовать на них. Именно поэтому мы искали ранее не обнаруженные лекарственные мишени в сигнальной системе TNF-альфа, то есть белки, с которыми он взаимодействует и которые могут играть определенную роль", - рассказывает старший автор работы Салах-Уддин Ахмед из Университета штата Вашингтон.
Хотя сульфатазы, такие как сульфатаза-2, были широко изучены на предмет их роли в различных типах рака, Ахмед отметил, что никто не рассматривал возможность их участия в воспалительных или аутоиммунных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит. Исследовательская группа впервые изучила эту идею, используя клетки, называемые синовиальными фибробластами, которые выстилают суставы и поддерживают их в смазанном состоянии для обеспечения движения жидкости.
"При ревматоидном артрите эти обычно спокойные клетки активируются TNF-альфа и другими воспалительными молекулами, и они приобретают агрессивный характер", - говорит Ахмед. "Они не умирают, когда должны, и размножаются почти как опухоль, образуя массивную синовиальную ткань, которая не должна быть такого размера, и одновременно активируя белки, разрушающие хрящи и кости".
Используя клетки, выстилающие суставы пациентов с ревматоидным артритом, они удалили сульфатазу-2 из одной группы клеток, прежде чем стимулировать все клетки воспалительным TNF-альфа. Они обнаружили, что клетки, лишенные сульфатазы-2, не демонстрировали такой же преувеличенной воспалительной реакции на TNF-альфа, как клетки, оставленные нетронутыми.
"Изучение сульфатаз на предмет их потенциальной роли в воспалении было лишь предположением, но когда мы это сделали, то увидели очень последовательную картину повышенной экспрессии сульфатазы-2 в различных тканях и образцах, которые мы изучали", - рассказал Ахмед. "Это говорит нам о том, что TNF-альфа использует сульфатазу-2 для развития воспаления, потому что как только мы удалили сульфатазу-2, воспалительные эффекты TNF-альфа заметно снизились".
Полученные в результате серии экспериментов, продолжавшихся четыре года, выводы исследователей открывают возможность для будущих исследований на животных, чтобы проверить эффективность ингибирования сульфатазы-2 для облегчения симптомов ревматоидного артрита. В перспективе это может привести к разработке новых комбинированных методов лечения, которые наряду с другими воспалительными белками также будут направлены на сульфатазу-2 для предотвращения потери костной ткани, повреждения хряща и деформации суставов. Такая терапия могла бы помочь устранить недостатки имеющихся в настоящее время препаратов для лечения ревматоидного артрита, многие из которых сопровождаются значительными побочными эффектами.
"Эти препараты отключают TNF-альфа во всем организме, а ведь он выполняет важные иммунные функции", - отметил Ахмед, добавив, что пациенты, принимающие подобные препараты, более восприимчивы к инфекциям и имеют повышенный риск развития рака при длительном применении. Он также добавил, что ингибиторы TNF-альфа эффективны не для всех людей и не рекомендуются пациентам с некоторыми другими заболеваниями.
Siegel, R.J., et al. Внеклеточная сульфатаза-2 сверхэкспрессируется при ревматоидном артрите и опосредует TNF-α-индуцированную воспалительную активацию синовиальных фибробластов (аннотация).
Внеклеточная сульфатаза-2 (Sulf-2) влияет на связывание рецептора с лигандом и последующую сигнализацию хемокинов и факторов роста, однако Sulf-2 остается неизученным в сигнализации воспалительных цитокинов в контексте ревматоидного артрита (РА).
В настоящем исследовании мы охарактеризовали экспрессию Sulf-2 при РА и изучили его потенциальную роль в TNF-α-индуцированном синовиальном воспалении, используя первичные синовиальные фибробласты пациента с РА (RASFs). Экспрессия Sulf-2 была значительно выше в сыворотке и синовиальных тканях пациентов с РА, а также в синовии и сыворотке мышей с hTNFtg. Анализ РНК-секвенирования TNF-α-стимулированных RASFs показал, что Sulf-2 siRNA модулировала ~2500 генов по сравнению со scrambled siRNA. Ingenuity Pathway Analysis данных секвенирования РНК выявил Sulf-2 в качестве основной мишени в фибробластах и макрофагах при РА. Вестерн-блот, ИФА и qRT-PCR анализы подтвердили, что нокдаун Sulf-2 снижает TNF-α-индуцированную экспрессию ICAM1, VCAM1, CAD11, PDPN, CCL5, CX3CL1, CXCL10 и CXCL11. Сигнальные исследования выявили пути протеинкиназы C-дельта (PKCδ) и c-Jun N-концевой киназы (JNK) как ключевые в TNF-α-опосредованной индукции белков, связанных с клеточной адгезией и инвазией. Нокдаун Sulf-2 отменял TNF-α-индуцированную пролиферацию RASF. Нокдаун Sulf-2 с помощью siRNA и ингибирование с помощью OKN-007 подавляли TNF-α-индуцированное фосфорилирование PKCδ и JNK, тем самым подавляя ядерную транслокацию и ДНК-связывающую активность транскрипционных факторов AP-1 и NF-κBp65 в человеческих RASFs. Интересно, что экспрессия Sulf-2 положительно коррелировала с экспрессией рецептора TNF 1, а анализ коиммунопреципитации продемонстрировал связывание этих двух белков, что свидетельствует об их перекрестном взаимодействии в сигнале TNF-α.
Данное исследование выявило новую роль Sulf-2 в сигнализации TNF-α и активации синовиоцитов РА, что дает основание для оценки терапевтического воздействия на Sulf-2 в доклинических моделях РА.
