Исследователи из Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) во главе с доктором. Алисия Г. Арройо определили функцию протеазы, которая может быть нацелена на лечение некоторых инфекций и даже метастазов опухоли. Исследование, опубликованное сегодня в Nature Communications, показывает, что блокада протеазы MT4-MMP увеличивает активность наблюдения за лейкоцитами в кровообращении, патрулирующими кровь моноцитами. Эти клетки действуют как «полицейские патрули» для обнаружения посторонних или нежелательных материалов в крови. Выводы, по словам доктора. Алисия Джи Арройо, "имеют возможные клинические последствия и могут способствовать стратегиям по удалению чужеродных или нежелательных материалов из крови, таких как инфекционные агенты или опухолевые клетки." Таким образом, исследование предлагает новые стратегии борьбы с инфекцией или предотвращения метастазов, которые в настоящее время оцениваются на предмет патентной защиты.
В иммунной системе циркулируют лейкоциты (белые кровяные тельца) со специализированными функциями. Одна популяция состоит из воспалительных моноцитов, которые быстро высвобождаются в ответ на повреждение и генерируют иммунный ответ в месте повреждения. Но есть еще одна популяция моноцитов, которой поручено наблюдение за внутренним пространством кровеносных сосудов, что дает название моноцитам, патрулирующим кровь. Эти моноциты редко мигрируют в места повреждения тканей, поэтому их роль в воспалении менее известна.
Теперь, в исследовании Nature Communications, команда CNIC сообщает об углубленном анализе функции патрулирования моноцитов при воспалительном заболевании и о механизмах, которые регулируют их сосудистую активность. В качестве модели исследователи изучили воспалительный процесс атеросклероза. При атеросклерозе сигнал повреждения запускается отложением холестерина, который вызывает миграцию воспалительных моноцитов и, в меньшей степени, патрулирование моноцитов. Попав в стенку сосуда, моноциты дифференцируются в макрофаги, которые специализируются на «поглощении» вредного материала, такого как накопленный холестерин.
Первый автор Кристина Клементе говорит, "Первое, что мы заметили, это то, что в ранних атеросклеротических бляшках у мышей, лишенных MT4-MMP, накапливается больше макрофагов, и что атеросклероз ускоряется, когда этих мышей кормили диетой с высоким содержанием жиров."
Исследователь также заметил, что ранние очаги поражения у мышей, лишенных MT4-MMP, избирательно накапливали больше патрулирующих моноцитов, тогда как воспалительные моноциты набирались как обычно. Клементе говорит, "Макрофаги, полученные из патрулирующих моноцитов, содержали больше жира и показали лучшую выживаемость, чем макрофаги, полученные из воспалительных моноцитов."
Но когда мышей с дефицитом MT4-MMP лечили ингибитором CCR5 Maraviroc, используемым для лечения пациентов с ВИЧ, миграция патрулирующих моноцитов в атеросклеротические бляшки блокировалась, предотвращая накопление макрофагов и ускоряя атеросклероз. Таким образом, блокада МТ4-ММП на ранних этапах способствует развитию атеросклероза, но в то же время может усиливать реакцию на лечение для борьбы с инфекцией или предотвращения метастазирования. Однако доктор. Арройо говорит, "Мы не знаем, сохраняется ли это ускорение атеросклероза на более поздних стадиях, и это необходимо проанализировать.
Авторы также определили, что MT4-MMP может разрезать интегрин αM, важный рецептор адгезии лейкоцитов. Таким образом, в отсутствие протеазы этот рецептор накапливается на поверхности патрулирующих моноцитов. В сотрудничестве с коллегой из CNIC Кристиной Рус исследовательская группа использовала прижизненную микроскопию для визуализации активности наблюдения за патрулирующими моноцитами, обнаруживая повышенное количество этих клеток в воспаленных сосудах мышей, лишенных MT4-MMP.