Atunci când sistemul imunitar înnăscut - sistemul de apărare cu care ne-am născut - identifică o bacterie, un virus sau un alt invadator extern potenţial dăunător, acesta dezlănţuie celulele albe din sânge pentru a înconjura şi ataca agentul străin. Acest lucru poate provoca umflături, roşeaţă, căldură şi durere în ţesuturile corpului care, într-un organism sănătos, dispar în cele din urmă. Cu toate acestea, unii oameni rămân blocaţi în faza de inflamaţie. Acest lucru cauzează ceea ce este cunoscut sub numele de inflamaţie cronică, un proces care, potrivit specialiştilor, „poate face ravagii în organism".
Cercetătorii de la Cedars-Sinai, din California, au identificat mai multe etape ale unui proces celular responsabil pentru declanşarea unuia dintre răspunsurile inflamatorii importante ale organismului.
Descoperirile, publicate vineri, în revista Science Immunology, deschid posibilităţi pentru controlul unui tip de inflamaţie asociat cu mai multe infecţii şi boli inflamatorii.
În mod specific, cercetătorii au îmbunătăţit înţelegerea etapelor care duc la producerea IL-1 beta/ Interleukina 1-beta (IL-1β), un semnal puternic de proteină inflamatorie eliberat în timpul multor răspunsuri inflamatorii.
Interleukinele de tip 1 sunt considerate cel mai important reglator al răspunsului imun şi inflamator al organismului.
„Acum avem o înţelegere mai clară a procesului etapizat care duce la producerea IL-1 beta", a declarat Andrea Wolf, doctor în ştiinţe, profesor asistent de ştiinţe biomedicale şi medicină la Cedars-Sinai şi autoarea principală a noului studiu.
Prin înţelegerea acestui proces, cercetătorii speră ca într-o zi să găsească un tratament pentru bolile asociate cu acest răspuns inflamator.
Atunci când sistemul imunitar înnăscut identifică în organism o bacterie, un virus sau un alt invadator extern potenţial dăunător, acesta dezlănţuie apărarea printr-un proces în care celulele albe din sânge se deplasează în zona respectivă din organism, înconjoarăa şi atacă agentul străin.
Acest lucru poate provoca anumite reacţii, precum umflături, roşeaţă, căldură şi durere în ţesuturile corpului care, în mod obişnuit, într-un organism sănătos, dispar în cele din urmă, după ce infecţia a fost eliminată.
Cu toate acestea, unii oameni rămân blocaţi în faza de inflamaţie. Acest lucru cauzează ceea ce este cunoscut sub numele de inflamaţie cronică.
Inflamaţia cronică poate deteriora celulele sănătoase din organism şi se crede că poate duce la afecţiuni grave precum diabetul zaharat de tip 2, bolile de inimă şi depresia.
„Inflamaţia, în multe cazuri, este vitală pentru un sistem imunitar înfloritor şi un organism sănătos", a declarat David Underhill, preşedintele departamentului de ştiinţe biomedicale şi al catedrei de cercetare în bolile inflamatorii intestinale, unul dintre autorii principali ai studiului.
„Cu toate acestea, o inflamaţie prelungită poate face ravagii în organism. Acest lucru subliniază importanţa înţelegerii procesului celular de activare a inflamaţiei, astfel încât să putem lucra pentru a găsi noi tratamente pentru a reduce inflamaţia cronică", a precizat acesta.
Studiul este o continuare a unei cercetări a echipei de la Cedars-Sinai, publicată în 2016, care explică modul în care celulele acţionează pentru a detecta o infecţie.
În cadrul acelui studiu, cercetătorii au descoperit că o enzimă numită hexokinază, folosită de obicei de celule pentru a transforma glucoza în energie, are o a doua funcţie, de data aceasta inflamatorie.
Ei au descoperit că hexokinaza se leagă de un zahăr din peretele celular al bacteriilor şi activează inflamazomii, ceea ce duce la producerea de IL-1 beta.
Inflamazomii sunt receptori ai sistemului imunitar înnăscut care recunosc microbii şi leziunile tisulare. Lucrarea actuală prezintă o imagine mai completă a acestui proces.
Cercetătorii au descoperit că hexokinaza părăseşte mitocondriile, partea unei celule care generează energie.
Acest lucru declanşează un răspuns imunitar: eliberarea hexokinazei destabilizează mitocondria şi alertează celula că ceva nu este în regulă.
Acest lucru duce la aglomerarea unui canal numit VDAC în membrana mitocondriilor, care interacţionează cu o altă proteină numită NLRP3 pentru a iniţia asamblarea inflamazomului. Inflamazomii produc apoi IL-1 beta, un factor de inflamaţie.
Cercetătorii au studiat celule care au fost derivate de la şoareci de laborator pentru a înţelege etapele implicate în calea IL-1 beta.
Echipa a folosit substanţe numite inhibitori care blochează funcţiile celulare, precum şi tehnologia de editare genetică pentru a dezactiva anumite gene şi proteinele pe care acestea le exprimă.
Acest lucru le-a permis să înţeleagă ce proteine sunt vitale pentru declanşarea inflamaţiei.
Echipa a folosit microscopul de super-rezoluţie pentru a vizualiza şi măsura etapele acestui proces inflamator la nivel de celulă individuală.
„A fi capabili să ţintim etape specifice din această cale este vital, deoarece, pe lângă faptul că sunt importante pentru inflamaţie, componentele acestei căi joacă, de asemenea, un rol cheie în menţinerea energiei în interiorul celulei", spune Andrea Wolf.
„Vrem să ne concentrăm asupra rolului său inflamator, nu doar să îl oprim pe tot, pentru că acest lucru ar fi rău pentru celulă", a precizat ea.
Cercetătorii vor continua să studieze etapele celulare care duc la, şi care rezultă din, rolul hexokinazei în activarea inflamazomilor şi vor folosi rezultatele acestui studiu pentru a începe să vizeze această cale inflamatorie în diferite boli.
