Люди с синдромом Дауна могут тяжелее переносить инфекции, однако причины особенностей работы их иммунной системы изучены не до конца. Американские исследователи обнаружили признаки ранее не учитывавшегося пути обмена веществ, который может быть связан с воспалением и иммунными нарушениями. О том, что именно удалось выяснить ученым и почему говорить о новом лечении пока рано, — в материале «Известий».

Синдром Дауна связан с наличием дополнительной копии 21-й хромосомы. На ней расположены гены, влияющие на работу разных систем организма. Исследователи давно пытаются понять, почему у людей с этим синдромом встречаются особенности иммунного ответа и повышенный риск осложнений при некоторых инфекциях.

Один из возможных участников этого процесса — сероводород. В небольших количествах он вырабатывается клетками и участвует в передаче сигналов. Однако избыток этого вещества может нарушать их работу. Речь идет о сероводороде, который образуется внутри организма, а не о воздействии газа из окружающей среды.

Ранее повышенное образование сероводорода при синдроме Дауна преимущественно связывали с геном CBS, расположенным на 21-й хромосоме. Он отвечает за выработку фермента, способного участвовать в этом процессе.

Команда Техасского университета A&M изучила данные образцов крови 270 человек с синдромом Дауна и 146 человек без него. Ученые сравнивали активность генов и содержание белков, связанных в том числе с работой иммунных клеток. Такой подход позволяет увидеть, какие молекулярные процессы отличаются между группами, но сам по себе не доказывает причину заболеваний.

Одним из наиболее устойчивых различий оказалась повышенная активность гена SOD1 у людей с синдромом Дауна. Этот ген тоже находится на 21-й хромосоме и отвечает за образование фермента супероксиддисмутазы 1. В обычных условиях фермент помогает клеткам справляться с определенными активными формами кислорода — веществами, которые при накоплении могут повреждать клеточные структуры.

При этом исследователи не обнаружили столь же убедительного повышения уровня белка CBS в изученных иммунных клетках. Это заставило их внимательнее рассмотреть другие пути, по которым клетки могут производить сероводород.

«Другие исследователи сообщали о повышенном уровне CBS при синдроме Дауна, но мы не увидели этого на уровне белка. В иммунных клетках в нашем исследовании повышения CBS также не обнаружилось», — пояснил руководитель работы, невролог Томас Кент в сообщении университета.

Этот результат не опровергает все прежние данные о CBS: показатели могут различаться в зависимости от исследуемой ткани и примененного метода. Он показывает, что для объяснения изменений в изученных клетках стоит рассмотреть и другие механизмы.

Авторы обратили внимание на путь обмена веществ с участием фермента MPST. Он способен участвовать в образовании сероводорода из соединений, которые клетка получает в ходе переработки аминокислот. По предположению исследователей, повышенная активность SOD1 связана с изменениями, благодаря которым в клетки поступает больше цистеина — одного из исходных веществ для этих реакций.

Иными словами, ученые предложили возможную цепочку: повышенная активность SOD1 сопровождается изменением клеточного обмена, после чего через путь с участием MPST может образовываться больше сероводорода. Такой механизм мог бы помочь объяснить некоторые особенности воспалительных и иммунных процессов при синдроме Дауна.

«Мы полагаем, что альтернативный путь может повышать образование сероводорода в иммунных клетках. Это могло бы помочь объяснить и аутоиммунные проблемы, и раннее старение иммунной системы при синдроме Дауна», — рассказал Кент в сообщении Техасского университета A&M.

Работа выявила сочетание изменений в активности генов и белков, которое согласуется с предложенным механизмом. Чтобы установить, приводит ли именно этот путь к избытку сероводорода и как сильно он влияет на риск инфекций у конкретных людей, нужны дальнейшие исследования.

Полученные результаты указывают на направление для поиска терапии: ученые хотят понять, можно ли влиять на обмен сероводорода и тем самым улучшать работу клеток. Однако исследование не проверяло лекарство на людях и не показало, что воздействие на SOD1 или MPST снижает частоту инфекций.

Отдельно группа Кента изучает наночастицы, способные участвовать в превращении сероводорода. По словам исследователей, предварительные испытания таких частиц в опытах, связанных с состоянием костей у мышей с генетическими особенностями синдрома Дауна, дали обнадеживающие результаты. Но данные о костной ткани животных нельзя переносить на лечение иммунных нарушений у людей: это разные исследовательские задачи.

Пока практическое значение работы состоит в более точной постановке вопроса. Если предложенный путь подтвердится в последующих экспериментах, ученые смогут проверить, меняет ли воздействие на него работу иммунных клеток и, в конечном счете, здоровье людей с синдромом Дауна. До клинических рекомендаций на основе этого открытия еще далеко.