Микроскоп STED поможет понять патогенез аутоиммунных заболеваний

Микроскоп STED - уникальный технологический прорыв, который поможет понять причины развития аутоагрессии.

22
просм.
Линзы микроскопа
Линзы микроскопа

Используя уникальный микроскоп, способный очень подробно освещать структуры живых клеток, исследователи из Университета Колорадо нашли ключ к пониманию того, как именно аутоиммунная болезнь разрушает организм.

Это исследование создает предпосылки для будущих значимых открытий в сфере патогенеза различных патологий.

Ученые пытались визуализировать антитела, которые вызывают нейромиелит зрительного нерва (НЗН) — редкое аутоиммунное расстройство, тесно связанное с рассеянным склерозом и приводящее к параличу и слепоте. Используя специальный микроскоп STED (Stimulated Emission Depletion), построенный в Университете Колорадо, ученые смогли фактически рассмотреть кластеры антител на вершине астроцитов — мишеней клеток головного мозга аутоиммунного ответа в случае с НЗН.

Мы обнаружили, что на поверхности клеток-мишеней можно наблюдать естественную кластеризацию антител, что потенциально говорит об их способности повреждать организм.

Как только антитело связывается с поверхностью астроцита, мы становимся свидетелями первых шагов развития болезни.

Jeffrey Bennett, доктор медицины, старший автор исследования

Когда этот «эффект домино» начинается, его трудно остановить. Но Jeffrey Bennett сказал, что способность видеть антитела на клетках головного мозга дает шанс разработать целенаправленные методы лечения, которые не подавляют иммунную систему организма, в отличие от современных подходов терапии нейромиелита зрительного нерва.

Используя STED, мы можем воочию наблюдать за работой этих антител. Мы видим начало аутоиммунного процесса при нейромиелите зрительного нерва.

John Soltys, ведущий автор исследования

Прорыв был сделан с помощью микроскопа STED, сложного инструмента, который использует лазеры для достижения предельной точности предоставляемых данных. Он был построен в Университете Колорадо физиком Stephanie Meyer. Наблюдение за началом развития аутоиммунной патологии — это дебют STED в исследовательском проекте.

Описанные выше процессы было бы невозможно увидеть с помощью любого обычного микроскопа. Мы приглашаем других ученых с исследовательскими проектами использовать микроскоп STED.

Diego Restrepo, соавтор исследования, доктор философии, директор Центра нейрофизиологии

Согласно Stephanie Meyer, микроскопы с низким разрешением из-за дифракции света показывают более размытую картинку, нежели STED. Лазеры STED освещают меньшую область, чтобы получить изображение с более высоким качеством. В отличие от электронных микроскопов, пользователи STED могут видеть все живые клетки в чрезвычайно высоком разрешении, прямо как в текущем исследовании.

Diego Restrepo сказал, что в стране есть только несколько STED, и один из них находится в Колорадо.

Исследователи заявили, что это открытие является результатом уникального партнерства между клинической неврологией, иммунологией и нейронаукой, которые хотят вместе решить фундаментальный вопрос, как именно антитела могут инициировать повреждение при аутоиммунном заболевании.

Это те самые кирпичики, которые мы можем использовать для переноса наших исследований на следующий уровень.

Jeffrey Bennett, доктор медицины, старший автор исследования