2353
Суглоби, які найчастіше уражає ревматоїдний артрит, можуть ставати вразливими ще до народження. На це вказує дослідження вчених Оксфордського університету, про яке розповідає ScienceDaily. Команда з Кеннеді-інституту ревматології виявила, що деякі суглоби пальців уже в ембріональному періоді мають іншу будову тканин і особливі популяції клітин, що може визначати, де згодом розвинеться запалення.
Чому одні суглоби уражаються, а інші ні
Ревматоїдний артрит — це аутоімунне захворювання, за якого імунна система атакує синовіальну оболонку, що вистилає суглоби. Це спричиняє біль, набряк, скутість і з часом ушкоджує хрящ, кістку та навколишні тканини. Відомо, що хвороба вибірково вражає певні суглоби, але причини такої «вибірковості» залишалися неясними.
Щоб з’ясувати, чому ревматоїдний артрит віддає перевагу окремим ділянкам, дослідники порівняли два типи суглобів пальців із різною схильністю до хвороби. Вони вивчали проксимальні міжфалангові суглоби (PIP), які часто уражаються, та дистальні міжфалангові суглоби (DIP) біля кінчиків пальців, що зазвичай залишаються неушкодженими.
З’ясувалося, що PIP-суглоби мають більший об’єм синовіальної тканини та містять більше спеціалізованих PI16-позитивних (PI16+) фібробластів — різновиду клітин сполучної тканини. Важливо, що ці відмінності були помітні вже до народження. Це свідчить, що локальне середовище в суглобі може впливати на те, чи зможе там закріпитися запалення в дорослому віці.
Крістофер Баклі (Christopher D. Buckley), професор трансляційної ревматології в Оксфорді, пояснює, що відповідь на давнє питання про вибіркове ураження суглобів може критися не лише в імунній системі, а й у самих тканинах: клітинні та структурні особливості, закладені під час розвитку, можуть визначати, де пізніше виникне запалення.
Карта розвитку суглобів пальців
Команда застосувала одноклітинне секвенування, передовий аналіз зображень і високороздільну 3D-рентгенівську візуалізацію, щоб створити детальну карту того, як формуються суглоби пальців людини. Дослідження суглобів у період розвитку дозволило розглянути їх цілком і з точністю, яку важко досягти на дорослих тканинах.
Вчені виявили, що в розвивальних суглобах переважають структурні клітини, а не імунні. Серед них — фібробласти та клітини, що формують хрящ. Дослідники проаналізували сигнали, які змушують ці клітини диференціюватися в різні спеціалізовані типи.
Особливу увагу приділили фібробластам, що утворюють синовіальну оболонку. У нормі ці клітини виробляють речовини, які змащують суглоби, захищають їх і забезпечують плавний рух. Але при артриті саме вони можуть поводитися аномально.
Подальший аналіз показав, що синовіальна оболонка може формуватися з двох джерел — хряща та навколишніх суглобових фібробластів. На цей процес впливають і локальні умови, зокрема ділянки з низьким рівнем кисню. Розуміння таких сигналів розвитку може підказати, як саме синовіальні фібробласти набувають своїх функцій і чи можна повернути їм нормальну захисну роль при артриті.
Особливі фібробласти в «уразливих» суглобах
Порівнюючи PIP і DIP-суглоби, дослідники виявили кілька важливих відмінностей. За допомогою спеціально розробленого інструменту аналізу зображень вони показали, що PI16+ фібробласти значно численніші в PIP-суглобах. Ці клітини концентрувалися навколо кровоносних судин і в місцях, де сухожилля та зв’язки з’єднуються з навколишніми тканинами.
PI16+ фібробласти також інакше реагували на запальні сигнали, ніж інші популяції фібробластів. Хоча і PI16+, і PI16- клітини загалом відповідали про-запальними реакціями, у PI16+ фібробластів додатково змінювалися шляхи, пов’язані з регуляцією імунної відповіді та організацією тканин.
Відмінності стосувалися не лише окремих клітин. Використовуючи високороздільну 3D-візуалізацію на установці Diamond Light Source в науково-інноваційному кампусі Гарвелл, команда виявила, що PIP-суглоби мають більше синовіальної тканини, і вона організована інакше, ніж у суглобах, які зазвичай не уражаються ревматоїдним артритом.
У сукупності ці відмінності в клітинних популяціях і структурі тканин можуть пояснювати, чому запалення легше розвивається в одних суглобах, ніж в інших. Співавторка роботи Сара Девідсон (Sarah Davidson) зазначає, що суглоби, які часто страждають від ревматоїдного артриту, уже до народження містять відмінні клітинні популяції, зокрема збагачені PI16+ фібробластами, які по-іншому реагують на запалення.
Ембріональне походження вибірковості артриту
Результати дослідження пропонують ширше пояснення того, чому ревматоїдний артрит вибірково вражає певні суглоби. Схильність до запалення може залежати не лише від активності імунної системи в дорослому віці, а й від клітинних і структурних особливостей, закладених під час формування суглобів.
Інакше кажучи, локальне біологічне середовище кожного суглоба може визначати, наскільки він буде вразливим до ревматоїдного артриту через роки чи навіть десятиліття. Роботу виконали науковці Кеннеді-інституту ревматології Оксфордського університету у співпраці з колегами з університетів Бірмінгема, Лондона та центру Diamond Light Source за підтримки Медичної дослідницької ради Великої Британії.
Деякі суглоби формуються вразливими до ревматоїдного артриту ще до народження з’явилася спочатку на Цікавості.
