Može li ova biokemijska 'isključiti' upalu?
Makrofagi su stanice koje igraju ključnu ulogu u upali. A sada je novo istraživanje - koje je vodio Trinity College Dublin u Irskoj - pronašlo ranije nepoznati proces koji može isključiti proizvodnju upalnih čimbenika u makrofazima.
Istraživači sugeriraju da novo otkriće poboljšava naše razumijevanje upale i infekcije.
Nadaju se da će to dovesti do novih tretmana za upalne bolesti poput bolesti srca, reumatoidnog artritisa i upalnih bolesti crijeva.
Njihovo nedavno otkriće odnosi se na molekulu poznatu kao itakonat, koju makrofagi proizvode iz glukoze.
Prethodne studije već su pokazale da molekula pomaže u regulaciji funkcije makrofaga, ali precizno kako je to učinila nije bilo jasno.
"Dobro je poznato", objašnjava suosjedajući autor studije Luke O'Neill, profesor biokemije s Trinity Collegea u Dublinu, "da makrofagi uzrokuju upalu, ali upravo smo otkrili da se mogu nagovoriti da naprave biokemijsku tvar koja se naziva itakonat. "
Koristeći ljudske stanice i modele miša, on i njegovi kolege otkrili su da je proizvodnja itakonata slična aktiviranju "isključenja" na makrofagu, hlađenja vrućine upale u procesu koji nikada prije nije bio opisan. "
Istraživači izvještavaju o svojim nalazima u radu koji je sada objavljen u časopisu Priroda.
Upala i makrofagi
Upala je niz biokemijskih odgovora koje pokreće imunološki sustav kada otkrije nešto što bi moglo naštetiti. Možemo to vidjeti i osjetiti kad, na primjer, u prst uhvatimo iver; područje rane nabubri, pocrveni, nabrekne i postane bolno.
Kako se proces upale odvija, skupine različitih stanica oslobađaju tvari koje zauzvrat pokreću niz odgovora.
Primjerice, uzrokuju širenje i propusnost krvnih žila tako da više krvi i obrambenih stanica može doći do mjesta ozljede, a iritiraju živce tako da poruke o boli putuju u mozak.
Međutim, ovaj snažni obrambeni sustav također se može pokrenuti kada imunološki sustav greškom napada zdrave stanice i tkivo. To dovodi do upalnih bolesti koje mogu trajati dugi niz godina - ponekad čak i cijeli život.
Makrofagi su raznolike stanice koje su uključene u mnoge važne procese u tijelu, uključujući upalu.
Njihovo ime dolazi od grčkog za "velike izjelice", jer unose i obrađuju mrtve stanice, ostatke i strane materijale.
Itakonat i interferoni tipa I
Kao i mnoge stanice, makrofagi koriste glukozu za energiju. Međutim, oni se također mogu potaknuti da ga koriste za proizvodnju itakonata. Znanstvenici su već znali da itakonat pomaže u regulaciji mnogih staničnih procesa u makrofazima, ali uključena biokemija nije bila jasna.
U novoj studiji, prof. O’Neill i kolege po prvi su puta pokazali da je „itakonat potreban za aktivaciju protuupalnog transkripcijskog faktora Nrf2 […] u makrofazima miša i čovjeka“.
Pokazali su kako su, mijenjajući proizvodnju nekoliko upalnih proteina, itakonat zaštitili miševe od vrste smrtonosne upale koja može nastati tijekom infekcije.
Jedan od učinaka proizvodnje itakonata bio je ograničiti upalni odgovor koji uključuje interferone tipa I.
Interferoni tipa I skupina su bjelančevina koje utječu na imunološki odgovor koji nastaje tijekom infekcije virusima, bakterijama, gljivicama i drugim patogenima.
Poznato je da su proteini posebno važni za obranu od virusa. Međutim, oni također mogu izazvati neželjene reakcije kod nekih vrsta infekcija.
Autori zaključuju da njihova otkrića "pokazuju kako je itakonat presudan protuupalni metabolit koji preko Nrf2 djeluje kako bi ograničio upalu i modulirao interferone tipa I".
Budući da je prva opisala kemijske reakcije iza protuupalnih učinaka itakonata, studija predstavlja pionirski rad na polju istraživanja upale.
Istraživači sada planiraju otkriti kako iskoristiti nalaze za izradu novih protuupalnih lijekova.
"Ovo otkriće i novi istraživački putovi koje je otvorilo zauzet će nas neko vrijeme, ali nadamo se da će jednoga dana promijeniti pacijente s bolestima koje je i dalje teško liječiti."
Prof. Luke O’Neill
Uz istraživače s Trinity Collegea u Dublinu, surađivali su i znanstvenici iz sljedećih institucija: Harvard Medical School u Bostonu, MA; Sveučilište Johns Hopkins u Baltimoreu, dr. Med .; Sveučilište Cambridge, Sveučilište Oxford i Sveučilište Dundee, svi su u Ujedinjenom Kraljevstvu; i farmaceutske tvrtke GlaxoSmithKline.
