Nalezen nový mechanismus patogeneze primární chronické rozšířené bolesti (fibromyalgie)

Obrázek znázorňuje degeneraci periferního nervu u fibromyalgiků - nedostatek intraepidermálních nervových vláken, aktivované NK buňky, aktivace ligand NK buněk, extravazaci NK buněk.

Přirozené zabijácké buňky, známé také jako NK buňky nebo velké granulární lymfocyty (LGL) jsou v první linii naší imunitní obrany - pomáhají držet útočníky na uzdě, zatímco velké zbraně imunitní odpovědi, T a B buňky, shromažďují své síly. Již dlouho se předpokládá, že snížená zabíjecí síla NK buněk nebo jejich cytotoxicita umožňuje patogenům rychlejší a hlubší vstup do organismu lidí s ME/CFS. Studie přirozených zabijáckých buněk sahají u FM daleko do minulosti - poprvé byly studovány již v roce 1999, ale byly tak trochu stranou zájmu. Nová studie ukázala, že NK buňky CD56bri, které se podílejí na řadě patologických imunitních stavů včetně autoimunity, neurozánětu, rakoviny a infekce u fibromyalgiků vykazují jedinečný aktivační stav.

Nezkreslené imunitní profilování odhaluje přirozeného zabijáka buněk a periferních nervů u fibromyalgie

Fibromyalgie (FM) je časté onemocnění, jehož celosvětová prevalence se pohybuje až u 12,5 % žen a 5,1 % mužů. K jejím klíčovým rysům patří rozšířená bolest a citlivost, vysoká úroveň poruch spánku, únava, kognitivní dysfunkce a emoční utrpení. Chronická bolest a mechanismus centrální senzibilizace ji spojují s dalšími zdravotními stavy. I po několika desetiletích výzkumů, kdy vědci nacházejí nové a nové abnormality se stále jedná o zdravotní stav, který nemá univerzální kritéria pro stanovení diagnózy a platná klinická opatření. Tím, že diagnostika kritéria jsou založena na klinickém hodnocení, a nikoli na patofyziologii dochází často k nesprávné diagnostice. Doporučovaná léčba, jako např. fyzioterapie, kognitivně-behaviorální terapie, užívání antidepresiv a léků proti neuropatické bolesti nepřináší pacientům významnou úlevu.

Nedostatečné pochopení etiologie a patogeneze je hlavní překážkou při modelování onemocnění v pokusech na zvířatech, což dále ztěžuje předklinický výzkum. Souhrnně lze říci, že nedostatek objektivních diagnostických markerů a špatně pochopená etiopatogeneze jsou dvě nejdůležitější překážky v diagnostice, léčbě a výzkumu fibromyalgie.

U FM je postižen jak centrální, tak periferní nervový systém. Změny objemu šedé hmoty ve specifických oblastech mozku, snížená funkční konektivita v sestupném systému modulujícím bolest a zvýšená aktivita v matrici bolesti svědčí o centrální senzibilizaci. Zvýšená demyelinizace periferních nervů, snížení počtu kožních a intraepidermálních nervových vláken fibromyalgiků a přítomnost senzorických příznaků, jako je parestezie, hyperalgezie a alodynie, svědčí o postižení periferních nervů.

Epidemiologické studie ukázaly, že alergické a autoimunitní komorbidity jsou u fibromyalgiků časté. Cílené sekvenování exomu a studie zaměřené na celý proteom identifikovaly molekulární znaky odpovídající chronickému zánětu nízkého stupně. Transkriptomové přístupy zjistily význam drah imunitní odpovědi a homeostázy. Předchozí studie rovněž naznačují defektní cytotoxickou imunitní odpověď, zvýšenou aktivaci lymfocytů a zvýšenou expresi buněčných adhezních molekul na neutrofilech a monocytech. Konkrétní imunitní hráči a neuroimunitní interakce, které se podílejí na patofyziologii FM, však stále nejsou objeveny. K prohloubení znalostí o zapojení imunitního systému se vědci v této studii zaměřili na identifikaci imunofenotypových rozdílů mezi jedinci s FM a bez FM bez použití hypotéz.

Řada studií uvádí, že u fibromyalgiků dochází kromě přispění nervového systému také ke změnám v několika typech imunitních buněk. Ačkoli bylo navrženo několik mechanismů imunopatologie FM, nebylo dosaženo konsenzu. Nedávná meta analýza prokázala zvýšenou regulaci imunitního zánětlivého a kompenzačního imunitního regulačního systému, ale přesná účast imunitního systému v patofyziologii FM je nejasná.

V této mezinárodní studii skupina vědců z Kanady, Norska, Švédska, Turecka, USA a Německa (včetně dvou významných osobností Nuncana Uceleyera a Claudie Sommers) použila nezkreslený, multiparametrický přístup průtokové cytometrie na PBMC k vyhodnocení podskupin imunitních buněk způsobem případové kontroly. Zjistili, že cirkulující NK buňky vykazují nejvýraznější a nejmarkantnější rozdíl mezi fibromyalgiky a kontrolní skupinou. Ačkoli obě hlavní cirkulující podskupiny NK buněk, CD56dim a CD56bri byly méně časté nejvýznamnějším zjištěním byla deplece NK buněk CD56bri u FM (t 5 23,88, hodnota P 5 0,0002). Tato podskupina NK buněk je známá svými zánětlivými a imunoregulačními funkcemi. Bylo také prokázáno, že podskupina CD56bri hraje roli v různých zdravotních stavech, jako je rakovina, neurozánět a infekce, a je spojena s náběrem specifickým pro tkáň u mnoha autoimunitních onemocnění. Při zkoumání stavu aktivace cirkulujících NK buněk zjistili, že u fibromyalgiků vyjadřují jedinečný podpis charakterizovaný sníženou expresí CD16 a vyšší expresí CD107a a TIGIT ve srovnání s kontrolními vzorky. Podobně jako exprese CD16 byly na povrchu cirkulujících NK buněk sníženy CD226 (DNAX accessory molecule-1, DNAM-1) a CD96 (T cell-activated increased late expression protein, TACTILE). Tento fenotyp je typicky spojen se stavem chronické aktivace a vyčerpání cirkulujících NK buněk. Studie in vitro navíc ukázaly, že NK buňky fibromyalgiků jsou hyperreaktivní. Produkují více CCL4 (známého také jako makrofágový zánětlivý protein-1b, MIP-1b) a vykazují zvýšenou degranulaci (jak je patrné ze zvýšené exprese CD107a) ve srovnání s NK buňkami z kontrol, když byly kokultivovány s HLA2/2 buňkami. Naproti tomu NK buňky pacientů s FM reagovaly v testu ADNKA na signalizaci závislou na protilátce slabě. To může souviset se sníženou modulací CD16 na NK buňkách fibromyalgiků, protože CD16 je receptorem pro Fc část protilátek a má zásadní význam při zprostředkování aktivace NK buněk závislé na protilátkách. Shodně analýzy drah našich transkriptomických dat RNA-seq a genetická metaanalýza založená na GWAS u 2 dalších nezávislých kohort potvrdily obohacení aktivace NK buněk a profilů její regulace u FM.

Vzhledem k malému množství cirkulujících NK buněk si položili otázku, kam by se cirkulující NK buňky mohly redistribuovat, a vyslovili hypotézu, že by se u fibromyalgiků mohly rekrutovat směrem k periferním nervům. Tato hypotéza vycházela z vysoké prevalence neuropatie malých nervových vláken u FM, která se pohybuje od 45 % do 59 % v závislosti na metodách použitých ke stanovení, a z různého stupně intraepidermální ztráty nervových vláken. U lidí rozpoznává aktivační receptor NK CD314 (alias NKG2D) 2 rodiny hlavního histokompatibilního komplexu (MHC) I- A a B a ULBP (1-6). Exprese těchto ligandů je v normálních tkáních omezená; avšak infikované, maligní nebo stresované buňky nadměrně exprimují ULBP, MICA a MICB.

Ačkoli donedávna prakticky žádné studie nezkoumaly interakci NK buněk a periferních nervů, nedávno se ukázalo, že extravazace cirkulujících NK buněk a jejich nábor jsou spojeny s částečně poškozenými periferními nervy u myší. Na podporu hypotézy identifikovali vyšší expresi ULBP na kožních nervových vláknech pacientů s FM z nezávislé kohorty. Navíc jak vyšší exprese ULBP na kožních nervových vláknech, tak nábor NK buněk do těchto vláken byly významně spojeny se skóre FSQ. Kromě toho zjistili, že nábor NK buněk do kožních nervových vláken těchto pacientů koreloval s expresí ULBP. Jelikož tyto výsledky pocházejí z nezávislé kohorty, podporují náš původní objev a naznačují systémovou redistribuci NK buněk z cirkulace do kožních nervových vláken u fibromyalgiků.

V souladu s těmito pozorováními bylo již dříve zaznamenáno snížení cirkulujících NK buněk u FM a ME/CFS s citlivými body. NK buňky fibromyalgiků exprimují ve srovnání s kontrolami více adhezních molekul, CD11b a CD49d, což by mohlo podporovat jejich nábor nebo retenci v periferních místech. Dále bylo prokázáno, že aktivita NK buněk negativně koreluje s aktivitou pravé hemisféry v sekundárním somatosenzorickém a motorickém kortexu a thalamu a oboustranně souvisí s aktivitou v zadní cingulární kůře u FM. Snížený počet cirkulujících NK buněk byl zaznamenán také u dalších chronických bolestivých stavů, jako je chronická bolest dolní části zad, clusterová bolest hlavy a vulvární vestibulitida. Redistribuce NK buněk tedy může být obecným mechanismem u chronických bolestivých stavů.

Kombinací výsledků s předchozími studiemi navrhují nový heuristický model imunopatologie FM. Podle jejich modelu u FM periferní nervy chronicky exprimují aktivační ligand(y) NK, což vede k extravazaci a perifernímu náboru cirkulujících NK buněk. Tato extravazace vede ke snížení počtu cirkulujících NK buněk v krvi. Pozoruhodné je, že exprese ULBP na intraepidermálních nervových vláknech (IENF) je spojena s FM bez ohledu na nedostatek IENF a mezi expresí ULBP a hustotou IENF existuje pouze slabá antikorelace (r 5 2 0,35, hodnota P 5 0,07). Vzhledem k významné asociaci exprese ULBP se závažností FM (r 5 0,48, hodnota P 5 0,01) je však možné, že u některých pacientů s FM i v době, kdy jsou nervy označeny ULBP k odstranění NK buňkami, pokračuje jejich dorůstání, což maskuje nedostatek IENF, ale nezabraňuje symptomům bolesti. Případně může docházet k periodickému poškozování a dorůstání nervů, čímž se vysvětluje proměnlivý charakter příznaků FM. Nicméně místo této neuroimunitní interakce mezi NK buňkami a kožními nervovými vlákny by mohlo být důvodem některých dermatologických projevů FM, jako např. lichen simplex chronicus, neurotické exkoriace, prurigo noduly, pruritus, pocity pálení a hyperhidróza. Není jasné, zda je exprese ULBP na periferních nervech příčinou, důsledkem nebo zhoršujícím faktorem nervového poškození u FM. Kromě toho nevíme, zda je ULBP jediným aktivačním ligandem NK exprimovaným periferními nervy u FM. Případně by FM mohla být projevem zvýšené genetické predispozice NK buněk k nadměrné aktivaci, která pak vede k poškození periferních nervů a zvýšené expresi ULBP, což spouští začarovaný kruh.

Obvykle je exprese aktivačních ligandů NK signálem buněčného stresu a poškození, například reakce na virovou infekci nebo poranění, a jejich exprese spouští selektivní destrukci označených buněk. Příčina exprese ligandů aktivace NK (ULBP) na kožních nervových vláknech fibromyalgiků není známa bude vyžadovat další zkoumání. Lze však navrhnout nejméně dva mechanismy. Za prvé existují důkazy, že virové infekce mohou vzplanout FM a ME/CFS. Chronická nebo latentní virová infekce senzorických neuronů tedy může vést k expresi ULBP na periferních nervech u FM. Druhá možnost souvisí s nedávno identifikovanými autoimunitními mechanismy přispívajícími ke vzniku FM prostřednictvím autoprotilátek proti imunoglobulinu G (IgG), které senzibilizují periferní senzorické neurony fibromyalgiků. Tato senzibilizace může také vést k expresi aktivačních ligandů NK na senzorických neuronech. Mezi FM a jinými autoimunitními chorobami existují značné podobnosti a NK buňky hrají řadu klíčových rolí v propojení vrozených a adaptivních imunitních reakcí, které podporují vznik autoimunitních stavů nebo před nimi chrání. U pacientů s autoimunitním onemocněním se uvádí snížený počet cirkulujících NK buněk a tato změna je spojována s jejich přesunem do poškozených tkání. Aktivace i vyčerpání cirkulujících NK buněk byly zaznamenány u různých chronických zánětlivých stavů, jako jsou chronické infekce, malignity a autoimunitní poruchy. Hyperaktivace NK buněk byla rovněž zaznamenána u mnoha autoimunitních onemocnění. Nicméně nejdůležitější díl této skládačky, počáteční podnět pro aktivaci imunitních buněk u FM, stále ještě nebyl objeven.

Je důležité zdůraznit, že ačkoli tato zjištění ukazují souvislost mezi NK buňkami a FM, nevylučují možnost, že k tomuto stavu mohou následně ve vzájemné závislosti nebo nezávisle přispívat i jiné typy imunitních buněk. Tyto údaje z průtokové cytometrie, genetiky a transkriptomiky podporují imunitní dysregulaci u FM, kde by neuroimunitní interakce NK buněk mohla být částečným vysvětlením imunopatologie fibromyalgie. Důležité je, že byl popsán podíl více imunitních buněk na chronickém zánětu, který je hnací silou neurodegenerace, zatímco potenciální role NK buněk v neurodegeneraci a modulaci bolesti byla na zvířecím modelu rozpoznána teprve nedávno. Proto je pro další zkoumání účasti imunitního systému na FM v průběhu vývoje onemocnění zapotřebí zkoumat imunitní systém pomocí komplexních přístupů, jako je profilování imunitních buněk pomocí hmotnostní cytometrie a sekvenování RNA jednotlivých buněk. Podobně je třeba dále zkoumat příčiny exprese aktivačních ligandů NK kožními nervovými vlákny u FM.

Závěrem lze říci, že tato studie identifikovala neuroimunitní rozhraní mezi periferními nervy a NK buňkami fibromyalgiků, které naznačuje nový mechanismus patogeneze FM a nový směr ve vývoji terapeutických možností léčby tohoto špatně zvládnutého zdravotního stavu.
pdfs.journals.lww.com/pain/9000/Unbiased_immune_profiling_reveals_a_natural_killer.97873.pdf
www.healthrising.org/blog/2022/04/29/natural-killer-small-nerve-fibers-fibromyalgia/
cs.wikipedia.org/wiki/NK_bu%C5%88ka
en.wikipedia.org/wiki/Natural_killer_cell

Článek má pouze informativní charakter, nenahrazuje lékařskou péči. Léčbu vždy konzultujte s lékařem.
Sdílením článků zvyšujete povědomí nejen o FM.