Μπορεί αυτή η βιοχημική «απενεργοποίηση» φλεγμονής;
Τα μακροφάγα είναι κύτταρα που παίζουν βασικό ρόλο στη φλεγμονή. Και τώρα, μια νέα έρευνα - με επικεφαλής το Trinity College Dublin στην Ιρλανδία - βρήκε μια προηγουμένως άγνωστη διαδικασία που μπορεί να διακόψει την παραγωγή φλεγμονωδών παραγόντων σε μακροφάγα.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι η νέα ανακάλυψη βελτιώνει την κατανόηση της φλεγμονής και της λοίμωξης.
Ελπίζουν ότι θα οδηγήσει σε νέες θεραπείες για φλεγμονώδεις ασθένειες όπως καρδιακές παθήσεις, ρευματοειδή αρθρίτιδα και φλεγμονώδη νόσο του εντέρου.
Η πρόσφατη ανακάλυψή τους αφορά ένα μόριο γνωστό ως ιτακονικό, το οποίο παράγουν μακροφάγοι από τη γλυκόζη.
Προηγούμενες μελέτες είχαν ήδη δείξει ότι το μόριο βοηθά στη ρύθμιση της λειτουργίας των μακροφάγων, αλλά ακριβώς πώς το έκανε ήταν ασαφές.
«Είναι πολύ γνωστό», εξηγεί ο συν-ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Luke O'Neill, καθηγητής βιοχημείας από το Trinity College Dublin, «ότι τα μακροφάγα προκαλούν φλεγμονή, αλλά μόλις βρήκαμε ότι μπορούν να παρακινηθούν για να κάνουν μια βιοχημική ονομασία itaconate. "
Χρησιμοποιώντας ανθρώπινα κύτταρα και μοντέλα ποντικιού, αυτός και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι η παραγωγή ιτακονικού άλατος ήταν παρόμοια με την ενεργοποίηση ενός «απενεργοποιημένου διακόπτη, στο μακροφάγο, ψύξη της θερμότητας της φλεγμονής σε μια διαδικασία που δεν περιγράφηκε ποτέ πριν».
Οι ερευνητές αναφέρουν τα ευρήματά τους σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε τώρα στο περιοδικό Φύση.
Φλεγμονή και μακροφάγοι
Η φλεγμονή είναι μια σειρά βιοχημικών αποκρίσεων που ξεκινά από το ανοσοποιητικό σύστημα όταν ανιχνεύει κάτι που μπορεί να προκαλέσει βλάβη. Μπορούμε να το δούμε και να το νιώσουμε όταν έχουμε ένα θραύσμα στο δάχτυλό μας, για παράδειγμα. η περιοχή του τραύματος διογκώνεται, κοκκινίζει, σφυγμούς και γίνεται επώδυνη.
Καθώς η διαδικασία της φλεγμονής ξεδιπλώνεται, ομάδες διαφορετικών κυττάρων απελευθερώνουν ουσίες που, με τη σειρά τους, πυροδοτούν μια σειρά αποκρίσεων.
Για παράδειγμα, προκαλούν διόγκωση των αιμοφόρων αγγείων και διαπερατά, έτσι ώστε περισσότερα κύτταρα αίματος και άμυνας να φτάσουν στη θέση του τραυματισμού και ερεθίζουν τα νεύρα, έτσι ώστε τα μηνύματα πόνου να ταξιδεύουν στον εγκέφαλο.
Ωστόσο, αυτό το ισχυρό αμυντικό σύστημα μπορεί επίσης να ενεργοποιηθεί όταν το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται σε υγιή κύτταρα και ιστούς κατά λάθος. Αυτό δημιουργεί φλεγμονώδεις ασθένειες που μπορούν να διαρκέσουν για πολλά χρόνια - μερικές φορές ακόμη και για μια ζωή.
Τα μακροφάγα είναι διαφορετικά κύτταρα που εμπλέκονται σε πολλές σημαντικές διαδικασίες στο σώμα, συμπεριλαμβανομένης της φλεγμονής.
Το όνομά τους προέρχεται από τα ελληνικά για «μεγάλους τρώγοντες», επειδή καταναλώνουν και επεξεργάζονται νεκρά κύτταρα, συντρίμμια και ξένα υλικά.
Οι ιντερφερόνες ιτακονικού και τύπου Ι
Όπως πολλά κύτταρα, τα μακροφάγα χρησιμοποιούν γλυκόζη για ενέργεια. Ωστόσο, μπορούν επίσης να προκληθούν να το χρησιμοποιήσουν για την παραγωγή ιτακονικού εστέρα. Οι επιστήμονες ήδη ήξεραν ότι το ιτακονικό βοηθά στη ρύθμιση πολλών κυτταρικών διεργασιών σε μακροφάγα, αλλά η σχετική βιοχημεία δεν ήταν σαφής.
Στη νέα μελέτη, ο καθηγητής O'Neill και οι συνεργάτες του έδειξαν, για πρώτη φορά, ότι «απαιτείται ιτακονικό άλας για την ενεργοποίηση του αντιφλεγμονώδους μεταγραφικού παράγοντα Nrf2 […] σε μακροφάγα ποντικών και ανθρώπων».
Έδειξαν πώς, μεταβάλλοντας την παραγωγή αρκετών φλεγμονωδών πρωτεϊνών, προστατεύουν τα ιόντα ποντίκια από έναν τύπο θανατηφόρου φλεγμονής που μπορεί να προκύψει κατά τη διάρκεια της μόλυνσης.
Ένα από τα αποτελέσματα της παραγωγής ιτακονικού άλατος ήταν ο περιορισμός μιας φλεγμονώδους απόκρισης που περιλαμβάνει ιντερφερόνες τύπου Ι.
Οι ιντερφερόνες τύπου Ι είναι μια ομάδα πρωτεϊνών που επηρεάζουν τις ανοσοαποκρίσεις που προκύπτουν κατά τη διάρκεια μόλυνσης από ιούς, βακτήρια, μύκητες και άλλα παθογόνα.
Οι πρωτεΐνες είναι γνωστό ότι είναι ιδιαίτερα σημαντικές για την άμυνα έναντι των ιών. Ωστόσο, μπορούν επίσης να προκαλέσουν ανεπιθύμητες αντιδράσεις σε ορισμένους τύπους λοίμωξης.
Οι συγγραφείς καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι τα ευρήματά τους «αποδεικνύουν ότι το ιτακονικό είναι ένας κρίσιμος αντιφλεγμονώδης μεταβολίτης που δρα μέσω του Nrf2 για να περιορίσει τη φλεγμονή και να ρυθμίσει τις ιντερφερόνες τύπου Ι».
Ως η πρώτη που περιγράφει τις χημικές αντιδράσεις πίσω από τα αντιφλεγμονώδη αποτελέσματα του ιτακονικού, η μελέτη αντιπροσωπεύει πρωτοποριακή εργασία στον τομέα της έρευνας για τη φλεγμονή.
Οι ερευνητές σχεδιάζουν τώρα να μάθουν πώς να κάνουν χρήση των ευρημάτων για να κάνουν νέα αντιφλεγμονώδη φάρμακα.
«Αυτή η ανακάλυψη και τα νέα ερευνητικά μονοπάτια που έχει ανοίξει θα μας κρατήσουν απασχολημένους για κάποιο χρονικό διάστημα, αλλά ελπίζουμε ότι μια μέρα θα κάνει τη διαφορά σε ασθενείς με ασθένειες που παραμένουν δύσκολο να αντιμετωπιστούν».
Καθ. Luke O’Neill
Εκτός από τους ερευνητές από το Trinity College Dublin, συνεργάστηκαν επίσης επιστήμονες από τα ακόλουθα ιδρύματα: Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ στη Βοστώνη, ΜΑ. Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, MD; το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και το Πανεπιστήμιο του Νταντί, όλα στο Ηνωμένο Βασίλειο · και η φαρμακευτική εταιρεία GlaxoSmithKline.
