Ученые выяснили, что предрасположенность к артриту может закладываться до рождения

Почему ревматоидный артрит поражает одни суставы, но щадит другие, может определяться еще до рождения. Credit: Shutterstock

Исследователи из Института Кеннеди нашли доказательства того, что некоторые суставы могут быть более уязвимы к воспалительному артриту еще до рождения. Это открытие может помочь объяснить давнюю загадку ревматоидного артрита: почему болезнь repeatedly атакует определенные суставы, оставляя другие практически нетронутыми.

Исследование под названием «Эмбриональные истоки сайт-специфичного артрита» было опубликовано в журнале Nature Immunology. Оно предполагает, что ответ может зависеть не только от иммунной системы, но и от биологических различий, заложенных в отдельных суставах во время развития.

Ревматоидный артрит — это аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система атакует синовиальную оболочку — ткань, выстилающую суставы. Это вызывает боль, отек и скованность, а со временем может повредить хрящи, кости и окружающие ткани.

Некоторые суставы отличаются еще до рождения

Чтобы выяснить, почему ревматоидный артрит выбирает определенные суставы, исследователи изучили два типа суставов пальцев с очень разной степенью восприимчивости к заболеванию.

Они сравнили проксимальные межфаланговые суставы (PIP), которые часто поражаются ревматоидным артритом, с дистальными межфаланговыми суставами (DIP) у кончиков пальцев, которые обычно остаются нетронутыми.

PIP-суставы имели больший объем синовиальной ткани и содержали больше PI16-положительных (PI16+) фибробластов — специализированного типа клеток соединительной ткани. Важно, что эти различия присутствовали уже до рождения. Это позволяет предположить, что локальная тканевая среда сустава может влиять на то, сможет ли воспаление закрепиться в более позднем возрасте.

Кристофер Бакли, профессор трансляционной ревматологии имени Кеннеди в Оксфордском университете, сказал: «На протяжении десятилетий мы знали, что ревматоидный артрит избирательно поражает определенные суставы, но один из главных безответных вопросов — почему? Наши результаты показывают, что ответ кроется не только в иммунной системе, но и в самих тканях. Клеточные и структурные характеристики, заложенные во время развития, могут помогать определять, где воспаление закрепится в более позднем возрасте».

Картирование развивающихся суставов человека

Команда использовала секвенирование отдельных клеток, современный анализ изображений и высокоразрешающее 3D-рентгеновское сканирование, чтобы создать детальную карту суставов пальцев человека по мере их развития.

Изучение суставов в процессе развития позволило исследователям рассмотреть целые суставы с уровнем детализации, которого трудно достичь при работе со взрослыми тканями.

Они обнаружили, что развивающиеся суставы состояли в основном из структурных клеток, а не иммунных. Среди них были фибробласты и клетки, отвечающие за формирование хряща. Затем исследователи изучили сигналы, которые заставляют эти клетки развиваться в разные специализированные типы.

Особый интерес представляла группа фибробластов, формирующих синовиальную оболочку. Эти клетки вырабатывают вещества, смазывающие суставы, помогая защищать их и обеспечивая плавное движение. Однако при артрите эти же клетки могут вести себя ненормально.

Дальнейший анализ показал, что синовиальная оболочка может развиваться из двух источников: хряща и окружающих суставных фибробластов. На этот процесс также влияли локальные условия, включая участки с низким содержанием кислорода.

Понимание этих сигналов развития может дать новые подсказки о том, как синовиальные фибробласты приобретают свои функции, и потенциально раскрыть способы восстановления их нормального защитного поведения при артрите.

Специализированные клетки в суставах, подверженных артриту

Исследователи обнаружили несколько важных различий между PIP- и DIP-суставами.

Используя специально разработанный инструмент анализа изображений, они показали, что PI16+ фибробласты более многочисленны в PIP-суставах. Эти клетки были сосредоточены вокруг кровеносных сосудов и в местах соединения сухожилий и связок с окружающими тканями.

PI16+ фибробласты также реагировали на воспалительные сигналы иначе, чем другие популяции фибробластов. Хотя PI16+ и PI16- фибробласты демонстрировали общий провоспалительный ответ, PI16+ клетки также показывали отчетливые изменения в биологических путях, участвующих в иммунной регуляции и организации тканей.

Различия выходили за рамки отдельных популяций клеток.

Используя высокоразрешающую 3D-визуализацию на источнике синхротронного излучения Diamond Light Source в кампусе науки и инноваций Харвелла, команда обнаружила, что PIP-суставы имеют больше синовиальной ткани, и эта ткань организована иначе, чем синовиальная оболочка в суставах, которые обычно не поражаются ревматоидным артритом.

В совокупности эти различия как в популяциях клеток, так и в структуре тканей могут помочь объяснить, почему воспаление развивается легче в одних суставах, чем в других.

Доктор Сара Дэвидсон, постдокторант Института Кеннеди и один из первых авторов исследования, сказала: «Мы обнаружили, что суставы, часто поражаемые ревматоидным артритом, уже содержат отчетливые клеточные популяции до рождения. PI16+ фибробласты были обогащены в уязвимых суставах и по-разному реагировали на воспалительные сигналы. Их расположение и поведение позволяют предположить, что они могут помогать определять, где разовьется заболевание».

Ключ к разгадке ревматоидного артрита

Полученные данные указывают на более широкое объяснение того, почему ревматоидный артрит избирательно поражает определенные суставы.

Вместо того чтобы уязвимость суставов определялась исключительно иммунной активностью в более позднем возрасте, склонность к развитию воспаления может также зависеть от клеточных и структурных особенностей, заложенных во время формирования суставов.

Другими словами, локальная биологическая среда каждого сустава может помогать определять, насколько восприимчивым он станет к ревматоидному артриту через годы или десятилетия.

Исследование возглавили ученые Института ревматологии Кеннеди Оксфордского университета совместно с коллегами из Бирмингемского университета, Университетского колледжа Лондона и Diamond Light Source.

Исследование было поддержано Советом по медицинским исследованиям (MRC).

Источники:

Материалы предоставлены Оксфордским университетом.

Sarah Davidson, Davide Simone, Kathrin Jansen, Max Cowan, Caio Machado, Ian Reekie, Ananya Bhalla, Rowie Borst, Cesar Prada Medina, Joshua Bull, Zhi Yi Wong, Sarah Hill, Micon Garvilles, Sam Pledger, Patricia Reis Nisa, Nora Rebecca Schwingen, Dylan Windell, Moustafa Attar, Catherine Disney, Andrew J. Bodey, Alissa Parmenter, Helen Byrne, Sharif Ahmed, Shashidhara Marathe, Peter D. Lee, Chris Mahony, Adam P. Croft, Stephen Sansom, Mark C. Coles, Christopher D. Buckley. The embryonic origins of site-specific arthritis. Nature Immunology, 2026; 27 (7): 1390 DOI: 10.1038/s41590-026-02542-2