Môže tento biochemický zápal „vypnúť“?
Makrofágy sú bunky, ktoré hrajú kľúčovú úlohu pri zápaloch. A teraz nový výskum - vedený na Trinity College v Dubline v Írsku - našiel predtým neznámy proces, ktorý môže zastaviť produkciu zápalových faktorov v makrofágoch.
Vedci naznačujú, že nový objav zlepšuje naše chápanie zápalu a infekcie.
Dúfajú, že to povedie k novej liečbe zápalových ochorení, ako sú srdcové choroby, reumatoidná artritída a zápalové ochorenia čriev.
Ich nedávny objav sa týka molekuly známej ako itakonát, ktorý makrofágy produkujú z glukózy.
Predchádzajúce štúdie už preukázali, že molekula pomáha regulovať funkciu makrofágov, ale nebolo presne jasné, ako to urobila.
„Je dobre známe,“ vysvetľuje spoluautor štúdie Luke O'Neill, profesor biochémie z Trinity College v Dubline, „že makrofágy spôsobujú zápal, ale práve sme zistili, že ich je možné donútiť vytvoriť biochemickú látku nazývanú itakonát. “
Pomocou ľudských buniek a myších modelov spolu so svojimi kolegami zistil, že výroba itakonátu je podobná aktivácii „vypínania makrofágov“ ochladením zápalového tepla v procese, ktorý nebol nikdy opísaný. “
Vedci referujú o svojich zisteniach v článku, ktorý je teraz zverejnený v časopise Príroda.
Zápal a makrofágy
Zápal je séria biochemických reakcií, ktoré spustí imunitný systém, keď zistí niečo, čo by mohlo spôsobiť ujmu. Môžeme to vidieť a cítiť, keď napríklad dostaneme štiepku do prsta; oblasť rany napučiava, sčervenie, bije a stáva sa bolestivou.
Keď sa proces zápalu rozvinie, skupiny rôznych buniek uvoľňujú látky, ktoré následne vyvolávajú celý rad reakcií.
Napríklad spôsobujú rozšírenie a priepustnosť krvných ciev, aby sa do miesta poranenia mohlo dostať viac krvi a obranných buniek, a dráždia nervy, takže správy o bolesti putujú do mozgu.
Tento silný obranný systém sa však dá spustiť aj vtedy, keď imunitný systém omylom zaútočí na zdravé bunky a tkanivá. To vedie k zápalovým ochoreniam, ktoré môžu trvať mnoho rokov - niekedy dokonca celý život.
Makrofágy sú rôzne bunky, ktoré sa podieľajú na mnohých dôležitých procesoch v tele, vrátane zápalov.
Ich názov pochádza z gréčtiny pre „veľkých jedákov“, pretože prijímajú a spracúvajú mŕtve bunky, trosky a cudzie materiály.
Itaconát a interferóny typu I.
Rovnako ako mnoho buniek, aj makrofágy využívajú na energiu glukózu. Dá sa však tiež priviesť na jeho použitie na výrobu itakonátu. Vedci už vedeli, že itakonát pomáha regulovať mnoho bunkových procesov v makrofágoch, ale biochémia, ktorá sa na ňom podieľala, nebola jasná.
V novej štúdii profesor O’Neill a kolegovia po prvýkrát ukázali, že „itakonát je potrebný na aktiváciu protizápalového transkripčného faktora Nrf2 [...] v myších a ľudských makrofágoch“.
Dokázali, že zmenou produkcie niekoľkých zápalových proteínov itakonát chránil myši pred typom smrteľného zápalu, ktorý môže vzniknúť počas infekcie.
Jedným z účinkov produkcie itakonátu bolo obmedzenie zápalovej reakcie zahŕňajúcej interferóny typu I.
Interferóny typu I sú skupinou proteínov, ktoré ovplyvňujú imunitné reakcie, ktoré vznikajú počas infekcie vírusmi, baktériami, hubami a inými patogénmi.
Je známe, že tieto proteíny sú obzvlášť dôležité na ochranu pred vírusmi. Môžu však tiež spôsobiť nežiaduce reakcie pri niektorých druhoch infekcie.
Autori dospeli k záveru, že ich zistenia „preukazujú, že itakonát je rozhodujúcim protizápalovým metabolitom, ktorý prostredníctvom Nrf2 obmedzuje zápal a moduluje interferóny typu I.“
Ako prvá štúdia, ktorá popisuje chemické reakcie, ktoré stoja za protizápalovými účinkami itakonátu, predstavuje štúdia priekopnícku prácu v oblasti zápalového výskumu.
Vedci teraz plánujú zistiť, ako využiť tieto zistenia na výrobu nových protizápalových liekov.
"Tento objav a nové výskumné cesty, ktoré otvoril, nás zamestnajú na nejaký čas, ale dúfame, že jedného dňa prinesie zmeny pacientom s chorobami, ktoré sa naďalej ťažko liečia."
Prof. Luke O’Neill
Okrem výskumníkov z Trinity College v Dubline spolupracovali aj vedci z nasledujúcich inštitúcií: Harvard Medical School v Bostone, MA; Johns Hopkins University v Baltimore, MD; University of Cambridge, University of Oxford, and University of Dundee, all of are in United Kingdom; a farmaceutická spoločnosť GlaxoSmithKline.
