O echipă condusă de oameni de ştiinţă de la Institutul Scripps Research, din Statele Unite, a descoperit detalii cheie ale unui proces iniţiat de celule imune, care stă la baza inflamaţiei excesive în organism. Descoperirile ar putea duce la noi modalităţi de prevenire şi tratare a afecţiunilor asociate cu inflamaţia, precum sepsisul, artrita şi boala coronariană.
Într-un studiul, publicat miercuri, în Nature Communications, cercetătorii arată că o „maşină moleculară” multiproteică (cum sunt şi ribozomii), numită WASH, are un rol puternic în limitarea activităţii inflamatorii excesive a neutrofilelor, celule ale sistemului imunitar care sunt importante în răspunsurile timpurii împotriva infecţiilor.
„Descoperirile noastre indică posibilitatea unor tratamente viitoare care să vizeze această cale reglată de WASH, pentru a inhiba inflamaţia determinată de neutrofile, păstrând în acelaşi timp cea mai mare parte a eficacităţii antimicrobiene a neutrofilelor”, a declarat autorul principal al studiului, Sergio Catz, profesor în cadrul departamentul de medicină moleculară de la Scripps Research, din California, Statele Unite.
Neutrofilele sunt staţiile de lucru ale sistemului imunitar al mamiferelor, cuprinzând aproximativ două treimi din globulele albe care circulă prin fluxul sanguin în corpul uman. Aceste celule combat microbii invadatori pe care-i înghit şi-i digeră, şi eliberează o varietate de molecule antimicrobiene prin procesul numit exocitoză.
Multe dintre moleculele antimicrobiene pe care neutrofilele le eliberează prin exocitoză sunt suficient de puternice pentru a dăuna celulelor sănătoase.
Există dovezi că eliberarea excesivă sau cronică a acestor molecule, stă, cel puţin parţial, la baza unor afecţiuni medicale grave şi a unor tipuri de leziuni ale ţesuturilor, inclusiv afecţiunile unei infecţii bacteriene a sângelui, cunoscută sub numele de sepsis, precum şi în artrita, leziuni de ischemie/reperfuzie a celulelor după privarea de oxigen, leziuni pulmonare apărute după inhalarea de fum, boli inflamatorii intestinale, unele tipuri de cancer şi chiar ateroscleroza, care îngroaşă arterele şi duce la infarct şi AVC.
Cu toate acestea, oamenii de ştiinţă au încă multe de învăţat despre cum funcţionează acest proces de exocitoză. În noul studiu, echipa explică rolul important pe care îl joacă WASH în exocitoza neutrofilelor.
Neutrofilele, atunci când identifică semne de infecţie sau inflamaţie, răspund iniţial prin eliberarea, prin exocitoză, a unor compuşi mai blânzi în „granulaţii de gelatinază” - incinte asemănătoare capsulelor, numite după una dintre enzimele găsite în ele.
Un al doilea tip de exocitoză, declanşată secundar, şi de obicei doar de o infecţie sau inflamaţie mai severă, implică eliberarea unor elemente celulare uşoare numite „granulaţii azurofile” primare (considerate a fi lizozomi).
Încărcăturile azurofile sunt mult mai puternice şi au mai multe şanse să deterioreze celulele martor.
Echipa a arătat că WASH facilitează în mod normal răspunsul iniţial al granulaţiilor de gelatinază, care include eliberarea unor compuşi meniţi să ajute neutrofilele să adere şi să se mişte în jurul suprafeţelor, cum ar fi pereţii vaselor de sânge.
În acelaşi timp, WASH restricţionează în mod normal eliberarea încărcăturilor de granulaţii azurofile toxice. În experimente, neutrofilele fără WASH au eliberat cantităţi excesive de molecule azurofile.
Şoarecii cu aceste neutrofile au avut niveluri sanguine de molecule azurofile toxice care se găsesc în mod normal în cazurile de inflamaţie sistemică dăunătoare.
Rata de mortalitate a acestor şoareci, atunci când s-au confruntat cu o afecţiune asemănătoare sepsisului, a fost de trei ori mai mare decât a şoarecilor martor.
„WASH pare a fi un comutator molecular important care controlează răspunsurile neutrofilelor la infecţii şi inflamaţii prin reglementarea eliberării acestor două tipuri de încărcături antimicrobiene”, spune explică profesorul Catz.
„Când WASH funcţionează defectuos, rezultatul este probabil o inflamaţie excesivă şi cronică”, spune profesorul.
„În acest studiu, utilizând abordări de ultimă generaţie a biologiei celulare, am demonstrat modul în care neutrofilele îşi controlează răspunsul în timp util prin exocitoză secvenţială şi am identificat un sistem molecular care acţionează ca gardian al acestui proces”, a precizat prof. Catz.
Echipa continuă să studieze WASH şi alte molecule implicate în exocitoza neutrofilelor, cu scopul de a găsi molecule candidat de medicament care pot modera exocitoza excesivă a azurofilelor, pentru a trata stările inflamatorii, fără a afecta funcţia de răspuns imun primar a neutrofilelor.
