Учёные впервые получили изображения антитела, атакующего нейронный рецептор

Исследователи впервые получили изображения аутоантитела, связанного с рецептором на поверхности нервной клетки, что раскрывает физический механизм неврологического аутоиммунного заболевания. Работа выполнена с помощью Крио-электронного микроскопа (Cryo-EM Facility) в UT Southwestern. Результаты, опубликованные в Cell, могут привести к новым методам диагностики и лечения аутоиммунных состояний.

Исследование возглавляли Коллин М. Новиелло, Ph.D., и Райан Хиббс, Ph.D., из UTSW, а также Харальд Прюсс из Universitätsmedizin Berlin.

Первое аутоиммунное заболевание, нацеленное на рецепторный белок нейронов, было открыто всего 15 лет назад. К этой категории относится, например, аутоиммунный энцефалит, для которого характерны психоз, судороги, двигательные расстройства и нарушения сознания.

У пациента из Германии (8 лет на момент обнаружения) аутоиммунный энцефалит был вызван антителами, атакующими рецептор GABAA. Этот рецептор расположен на синапсах и отвечает за торможение нейронов, балансируя электрические сигналы.

После подтверждения, что два типа антител из клеток иммунной системы пациента связываются с рецептором GABAA, команда использовала крио-ЭМ. Эта техника «замораживает» белки для получения высокодетальных микроскопических изображений. Крио-ЭМ установка UTSW, открытая в 2016 году, позволяет получать 3D-изображения биологических молекул с атомарным разрешением.

Изображения показали, что антитела, как вместе, так и по отдельности, препятствуют способности рецептора GABAA тормозить нейрональную сигнализацию. Это приводит к чрезмерному электрическому возбуждению нейронов, воспалению мозга, гибели клеток и судорогам, характерным для аутоиммунного энцефалита.

  • Для диагностики: Скрининг на эти антитела может улучшить выявление заболевания.
  • Для лечения: Поиск способов блокировать взаимодействие этих антител с мишенью может привести к новым методам терапии.

Понимание аутоиммунных заболеваний нервной системы всё ещё находится в зачаточном состоянии. Лаборатория Хиббса планирует сделать их изучение с помощью крио-ЭМ одним из основных направлений будущих исследований. Уже начато сотрудничество с другими специалистами UTSW для изучения большего числа аутоиммунных состояний, поражающих центральную нервную систему.