Реактивные астроциты связаны с болью при ВИЧ-инфекции

Хроническая боль остаётся одной из распространённых проблем у людей, живущих с ВИЧ. Даже при эффективной антиретровирусной терапии многие пациенты продолжают испытывать нейропатическую боль, связанную с поражением нервной системы. Новое экспериментальное исследование было посвящено поиску клеточных механизмов, которые лежат в основе этого состояния. Учёные сосредоточились на роли астроцитов — вспомогательных клеток центральной нервной системы — и выяснили, что определённая их субпопуляция напрямую связана с развитием боли при ВИЧ-инфекции. Подробности опубликованы в журнале Nature Communications.

Астроциты участвуют в поддержании работы нейронов, обмене веществ и защите нервной ткани. Однако при инфекциях и воспалении они могут переходить в так называемое реактивное состояние. Ранее было известно, что такие изменения связаны с нейровоспалением и болью, но оставалось неясным, все ли реактивные астроциты действуют одинаково. Авторы исследования предположили, что существует отдельная группа клеток, особенно важная для формирования болевых симптомов.

Для проверки этой гипотезы использовались мышиные модели, воспроизводящие ключевые особенности ВИЧ-инфекции и связанной с ней боли. Учёные применили анализ экспрессии генов на уровне отдельных клеток, что позволило подробно изучить состояние астроцитов в нервной системе. В результате была выявлена особая реактивная субпопуляция астроцитов, молекулярный профиль которой отличался от других подобных клеток. Именно она была тесно связана с болевыми путями.

Эти астроциты характеризовались повышенной активностью генов, отвечающих за выработку воспалительных молекул, а также регуляторов ионных каналов. Такие изменения усиливают чувствительность нейронов и передачу болевых сигналов. Кроме того, в клетках были активированы процессы, связанные с кальциевой сигнализацией и обменом глутамата. Эти механизмы связаны с повышенной возбудимостью нейронов, что является типичным признаком нейропатической боли.

Отдельное внимание уделялось взаимодействию выявленной субпопуляции астроцитов с нейронами и иммунными клетками. Было показано, что через сигнальные молекулы они поддерживают воспалительную среду в нервной ткани и нарушают нормальную передачу сигналов между нейронами. Важно, что появление этих астроцитов по времени совпадало с началом болевых симптомов, что указывает на их активное участие в развитии боли, а не на вторичный эффект.

В дополнительных экспериментах учёные подавляли ключевые сигнальные пути в этой субпопуляции астроцитов с помощью фармакологических и генетических методов. Это приводило к заметному снижению болевого поведения у инфицированных мышей и уменьшению воспалительных признаков.

Результаты показывают, что целенаправленное воздействие на определённые группы астроцитов может стать перспективным направлением для лечения хронической боли, связанной с ВИЧ, и углубляет понимание роли глиальных клеток в заболеваниях нервной системы.