Активные формы кислорода (АФК), такие как пероксиды и супероксиды, являются важными сигнальными молекулами в регуляции метаболизма и воспаления в организме. Накопление АФК связано с нейродегенерацией и раком. Исследователи из университета Умео и больницы Халланда в Швеции обнаружили неожиданную функцию ROS. Они ослабляют ключевой воспалительный процесс и ослабляют способность иммунной системы бороться с патогенами, такими как те, которые вызывают пневмонию. Результаты опубликованы в июльском выпуске журнала Cell Press Journal Immunity за 2016 год.
Нельсон Гекара и его исследовательская группа в Лаборатории медицины молекулярных инфекций Швеции (MIMS) и на кафедре молекулярной биологии Университета Умео изучают, как иммунные клетки реагируют на бактериальные инфекции. Активация воспалительных процессов необходима для борьбы с инфекциями и последующего восстановления тканей. Однако, если его не сдерживать, воспаление непродуктивно и приводит к воспалительным заболеваниям, таким как ревматизм или сепсис.
В сотрудничестве с Торбеном Эк из больницы в Халланде исследователи изучали регуляцию воспаления в иммунных клетках пациентов, страдающих атаксией-телеангиэктазией (AT), серьезным генетическим заболеванием и сложным заболеванием. Люди с AT часто страдают от нейродегенерации, ускоренного старения, предрасположенности к раку и различных аутоиммунных / воспалительных синдромов. Примечательно, что основной причиной смертности пациентов с АТ являются бактериальные инфекции легких.
AT возникает в результате мутаций в мутированном гене AT (ATM), который участвует в репарации ДНК и поддержании окислительно-восстановительного баланса в клетках. Следовательно, дефицит ATM связан с геномной нестабильностью и повышенным уровнем АФК. В этом проекте исследователей интересовало, почему дефекты банкомата вызывают восприимчивость к бактериальным инфекциям дыхательной системы.
Среди ключевых воспалительных процессов, активируемых при инфекции или повреждении тканей, – образование мультибелковых комплексов, называемых инфламмасомами. Инфламмасомы играют жизненно важную роль в секреции цитокинов, которые помогают привлекать иммунные клетки к участкам инфекции / травмы. Анализируя реакцию иммунных клеток на бактериальные инфекции, исследователи обнаружили, что иммунные клетки от пациентов с AT или мышей без ATM демонстрируют сниженную активацию инфламмасом. При изучении иммунного ответа у мышей с дефицитом ATM они обнаружили, что дефект ATM способствует повышенной восприимчивости к пневмонии. Кроме того, они продемонстрировали, что такие дефекты были вызваны окислительным повреждением компонентов воспаления под действием АФК.
"Это было довольно неожиданное открытие," говорит Саския Эрттманн, научный сотрудник, сотрудник лаборатории Гекары и соавтор публикации. "Хорошо известно, что в гомеостатических условиях АФК способствует активации многих воспалительных путей, включая инфламмасомы. Но наши результаты показывают, что ROS играют гораздо более сложную роль. При чрезмерном производстве АФК способствуют нарушению зависимых от инфламмасом антимикробных иммунных ответов, во многом в ущерб хозяину."
"Полученные данные напоминают старую максиму: «Одно яблоко в день – доктор держится подальше»", говорит Нельсон Гекара. "Фрукты могут укреплять здоровье и укреплять иммунную систему, потому что они содержат витамины, которые являются мощными антиоксидантами, которые помогают предотвратить чрезмерное накопление ROS."
"Некоторые признаки серьезного генетического заболевания AT, включая нейродегенерацию и рак, были связаны с окислительным стрессом," продолжает Нельсон Гекара. "Фактически, экспериментальная антиоксидантная терапия была предложена в качестве возможного варианта лечения этих состояний. В свете последних результатов теперь остается проверить, может ли антиоксидантная терапия принести пользу пациентам в их борьбе с бактериальными инфекциями, такими как инфекции дыхательной системы."