Серповидноклеточная анемия (СКА) встречается примерно у 1 из 365 человек и возникает вследствие мутации гена, что приводит к образованию аномального гемоглобина.
Эритроциты при СКА принимают форму серпа и становятся менее гибкими. Ввиду этого они с трудом проникают в мелкие сосуды и могут затруднять кровоток в них. Таким образом, возникают повторяющиеся эпизоды окклюзии сосудов.
Методов лечения, эффективно позволяющих бороться с указанным осложнением СКА, не разработано, соответственно, они могут приводить к серьезным последствиям для здоровья. Ожидаемая продолжительность жизни для людей с тяжелой формой СКА на 20-30 лет короче, чем для людей без этого заболевания.
Новое исследование, проведенное учеными из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (США), продемонстрировало влияние длительного психологического стресса на развитие повторяющихся эпизодов окклюзии сосудов у пациентов с СКА.
Результаты, полученные в эксперименте с мышами, показали ключевую роль кишечного микробиома в возникновении этих эпизодов. Данные проведенного анализа опубликованы в журнале Immunity.
«Исследования серповидноклеточной анемии хронически недофинансированы, а больные с этим заболеванием нуждаются - и заслуживают - новых методов лечения, - сказал руководитель исследования, доктор медицинских наук, Пол С. Френетт. - Мы надеемся, что полученные нами результаты помогут найти новые решения для лечения этой тяжелой и опасной болезни».
Проводя эксперименты с мышами, доктор Френетт и его коллеги обнаружили, что сигнал, запускающий каскад процессов, в итоге приводящих к окклюзии сосудов, поступает из головного мозга. Стресс вызывает секрецию глюкокортикоидных гормонов в мозге, которые попадают в кишечник и увеличивают его проницаемость.
Увеличение кишечной проницаемости позволяет сегментированным филаментным бактериям (СФБ) - разновидности полезных микроорганизмов у мышей - взаимодействовать с Th17-хелперами в слизистой оболочке кишечника.
СФБ стимулируют указанные иммунные клетки к образованию провоспалительных молекул, которые попадают в кровоток и способствуют аккумуляции старых нейтрофилов. В предыдущем исследовании той же группой ученых было обнаружено, что именно старые нейтрофилы являются клетками, запускающими окклюзию сосудов.
Важно, что в настоящем эксперименте такая цепь событий наблюдалась как у мышей СКА, так и у здоровых мышей, которые подвергались психологическому стрессу. Однако летальные исходы по причине сосудистой окклюзии отмечены только у животных с СКА. У здоровых мышей нет избыточного количества серповидных клеток крови, и поэтому они не страдают от побочных эффектов, вызванных накоплением старых нейтрофилов.
Ученые смогли значительно снизить вызванную стрессом окклюзию сосудов у мышей с помощью нескольких вмешательств: подавления синтеза глюкокортикоидов, уменьшения количества СФБ и блокирования воспалительных молекул, выделяемых этими бактериями. Потенциально аналогичные методы могут применяться и у людей.
Несмотря на то, что СФБ обнаруживаются только у грызунов, некоторые данные указывают на то, что подобные бактерии в кишечнике человека могут также стимулировать иммунные клетки к образованию воспалительных молекул.
Ученые планируют выяснить, существует ли какая-либо корреляция между численностью этих бактерий у пациентов с серповидноклеточной анемией и частотой или тяжестью поражающих их окклюзий сосудов.
