Обнаружены гены, не дающие мышам умереть от сепсиса

Москва, 20:43, 23 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Ориентация на такие гены может помочь в лечении смертельно опасного состояния.

Бактерии в кровотоке могут вызвать подавляющий иммунный ответ, который вызывает сепсис, опасное для жизни состояние. Недавно исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили гены, которые помогают защитить клетки организма от смерти во время сепсиса, что может привести к новым методам лечения.

Сепсис — это опасное для жизни состояние, которое возникает, когда иммунная реакция организма на инфекцию выходит из-под контроля. Бактерии в крови заставляют иммунные клетки выделять мощные молекулы, называемые цитокинами, чтобы быстро активировать защитные силы организма. Иногда реакция становится неконтролируемой, создавая так называемый «цитокиновый шторм», который заставляет людей испытывать лихорадку или озноб, дезориентацию и сильную боль. В тяжелых случаях это может привести к полиорганной недостаточности и смерти.

Обнаруженные гены участвуют в утилизации клеточных отходов, процессе, известном как аутофагия. Исследования показывают, что мыши, у которых отсутствуют ключевые гены аутофагии, чаще умирают от сепсиса. Полученные данные открывают возможность того, что усиление аутофагии потенциально может привести к лечению смертельного состояния.

«Когда мы распознаем признаки сепсиса у пациентов, мы назначаем антибиотики и жидкости, но у нас нет терапии, чтобы защитить пациентов от прямого воздействия цитокинового шторма», — сказал автор Энтони Орведал, доктор медицинских наук, специалист по инфекционным болезням у детей. «Наше исследование показывает, что, если бы мы могли модулировать уровни аутофагии в клетках, мы могли бы способствовать выживанию клеток и устойчивости к цитокиновому шторму, что в конечном итоге может помочь людям пережить сепсис».

Исследование опубликовано 22 июля в трудах Национальной академии наук.

Сепсис требует неотложной медицинской помощи, и даже при ее своевременном оказании, около 15 процентов людей не выживают, в то время как многие выжившие испытывают осложнения. Энтони Орведал попытаться выяснить, что защищает клетки от гибели во время шторма цитокинов.

Исследователи изучили влияние гамма-интерферона, цитокина, который активирует способность иммунных клеток убивать бактерии, но также может вызывать гибель клеток. Систематически инактивируя по одному гену за раз из иммунных клеток в чашке перед обработкой их гамма-интерфероном, исследователи обнаружили, что клеткам необходим полный набор генов аутофагии, чтобы выжить при воздействии цитокина. Дальнейшие эксперименты показали, что второй цитокин, названный фактором некроза опухоли, также был критическим для ускоренной гибели клеток в этой системе.

«Аутофагия подобна уборке дома, избавлению от всего мусора внутри комнаты», — сказал Орведал. «Если нежелательные вещи начинают накапливаться из-за дефекта в этой системе рециркуляции, это похоже на порох, ожидающий искры. Мы еще не знаем точно, но мы думаем, что что-то накапливается и делает клетки более уязвимыми для смерти, когда они сталкиваются с этими воспалительными цитокинами».

Важность аутофагии для выживания клеток говорит о том, что этот процесс также может иметь решающее значение для выживания животных и людей в разгар цитокинового шторма. Чтобы выяснить это, исследователи изучили четыре штамма генетически модифицированных мышей, у которых отсутствовал один из четырех генов аутофагии в своих иммунных клетках, а также мышей с интактными генами аутофагии. Они вводили мышам фактор некроза опухолей, который, как считается, стимулирует цитокиновый шторм у людей. Мыши, чьи системы аутофагии были повреждены отсутствием важных генов аутофагии, заболели быстрее и с большей вероятностью умерли.

Химические соединения, которые усиливают или блокируют аутофагию, уже изучаются исследователями, специализирующимися на раке, сердечно-сосудистых заболеваниях и других состояниях. По словам Орведала, терапия, которая подавляет аутофагию, может увеличить риск развития сепсиса. Кроме того, он предупредил, что необходимы дополнительные исследования, прежде чем врачи смогут оценить, является ли повышение аутофагии жизнеспособной стратегией для лечения сепсиса.

«Мы не можем с уверенностью сказать, что активация аутофагии будет защищать», — сказал Орведал. «Мы только что показали, что если у мышей нет аутофагии, они болеют и чаще умирают. Но мы считаем, что лучшее понимание этих процессов может привести к привлекательным целям разработки более эффективных способов лечения сепсиса».