Исследователи из Медицинского колледжа штата Пенсильвания теперь лучше понимают роль белка интерлейкина-21 (IL-21) в реакции иммунной системы на инфекции нервной системы. Результаты их недавнего исследования поддерживают дальнейшие исследования использования ИЛ-21 в качестве терапевтического агента при стойких инфекциях центральной нервной системы.
CD4 Т-клетки в иммунной системе продуцируют IL-21, который имеет решающее значение для развития клеток CD8-резидентной памяти (TRM) во время стойких вирусных инфекций центральной нервной системы полиомавирусом.
Д-р Арон Лукачер, профессор и заведующий кафедрой микробиологии и иммунологии, сказал, что результаты, опубликованные в Science Immunology , демонстрируют, что IL-21 является важным фактором в развитии эффективных иммунных ответов на хронические инфекции в центральной нервной системе, включая нейродегенеративный ВИЧ-СПИД и прогрессирующая мультифокальная лейкоэнцефалопатия (ПМЛ), смертельная инфекция головного мозга, вызванная полиомавирусом JC. ПМЛ начинается с симптомов, включая неуклюжесть, слабость или затруднения в речи или мышлении. По мере развития у пациентов может развиться слабоумие, проблемы со зрением и невозможность говорить.
В лаборатории Лукачера была создана животная модель полиомавируса JC на мышах, получившая название полиомавирус мыши (MuPyV). Их исследования сосредоточены на стратегиях снижения вредного воздействия MuPyV с целью разработки трансляционных подходов к улучшению результатов для пациентов с ПМЛ и другими иммунодефицитными состояниями.
Предыдущие исследования продемонстрировали, что IL-21 является ключевой частью иммунных ответов в организме, но в настоящем исследовании были изучены конкретные механизмы и роль, которую IL-21 играет в иммунном ответе на инфекцию MuPyV.
Исследовательская группа, в которую входила студентка программы подготовки ученых-медиков Хизер Рен, изучала мышей, которые были неспособны производить достаточное количество Т-лимфоцитов CD4 и имели аналогичные дефекты в экспрессии генов, связанные с развитием клеток CD8 TRM. Они обнаружили, что введение ИЛ-21 в спинномозговую жидкость снижает этот дефицит.
«Использование IL-21 в качестве терапевтического агента при стойких инфекциях центральной нервной системы требует дальнейшего изучения», - сказал Лукачер, исследователь из Института рака штата Пенсильвания. «Нужно ли вводить его непосредственно в центральную нервную систему или вводить периферически, например, внутривенное вливание, - потребует дальнейшего тестирования на нашей модели».
Лукачер сказал, что в будущих исследованиях будет изучено, может ли введение IL-21 мышам с персистирующей инфекцией MuPyV, как в иммунокомпетентных условиях, так и в условиях дефицита Т-лимфоцитов CD4, усилить защитные противовирусные ответы Т-лимфоцитов CD8 и сдержать вирусную инфекцию.
