Аквапорин-4 – AQP4 е протеин, който се среща по повърхността на някои нервни клетки. Неговата роля е да осигурява преноса на вода от и до клетката.
Защо антителата срещу аквапорин-4 водят до увреждане на нервните клетки?
Антителата срещу аквапорин-4 се свързват към извънклетъчните специфични участъци(епитопи) на този белтъчен канал в мембраната на астроцитите.
Астроцитите са преобладаващата част от нервните клетки в централната нервна система, които извършват метаболитни и структурни функции, както и регулират и стабилизират кръвно-мозъчната бариера.
Кръвно-мозъчната бариера е селективна полупропусклива структура, която ригулира преноса на разтворени вещества между кръвообращението и централната нервна система.
Това води до тяхното увреждане чрез следните механизми:
- Комплемент-зависима цитотоксичност (системата на комплемента е съвкупност от плазмени протеини, осигуряващи защита срещу патогени);
- Антитяло-зависима цитотоксичност;
При първия тип цитотоксичност се наблюдава образуване на пори в мембраната на нервните клетки и активиране на системата на комплемента, последваща повишена съдова пропускливост и преминаване на различни имунни клетки през кръвно-мозъчната бариера.
Освен това свързването на някои от тези клетки към специфични участъци по повърхността на антителата води до активиране и дегранулация на клетките – освобождаване на антимикробни цитотоксични и други молекули, които се съдържат във вътреклетъчни мехурчета.
Тези два механизма са причина за цитотоксично увреждане на олигодендроцитите(клетки, участващи в образуването на миелиновата обвивка) и невроните.
Имунни аспекти на увреждането на нервните клетки при оптичен невромиелит
Ролята на системата на комплемента се доказва от периваскуларното натрупване на имуноглобулини – главно IgM в лезиите на активна демиелинизация(разрушаване на миелиновата обвивка на нервните клетки), което е съчетано с фиброзни изменения в съдовете.
При отсъствие на действието на системата на комплемента астроцитните мембрани остават непроменени. Поглъщането на аквапорин-4 от имунните клетки е съчетано с нарушаване на натрий-зависимия пренос на глутамат в нервните клетки.
Това допринася за токсично увреждане, клетъчна смърт и дисфункция на олигодендроцитите, водещи до последващи процеси на демиелинизация.
Друг ключов елемент е активирането на микроглиалните клетки и натрупването на инфилтрати от макрофаги(клетки от вродения имунитет, участващи в първата линия на защита срещу патогени) в нервната система.
Това се осъществява преимуществено в участъци, в които се наблюдават високи концентрации на аквапорин-4 в астроцитите.
Антителата срещу този протеин водят до значително производство на С3 фракцията на системата на комплемента от астроцитите. Микроглиалните клетки, от своя страна, експресират С3а рецептори. Тези клетки представляват специализирани макрофаги в нервната система.
По този начин астроцитите стимулират активирането на микроглията. Това води до увреждане на аксоните на нервните клетки и поява на невродегенеративни изменения.
Референции:
