Как отключить приступ астмы
Работая с иммунными клетками человека в лабораторных условиях, исследователи сообщили, что они определили «выключатель» для воспалительного иммунного ответа, связанного с приступами астмы. По их мнению, он состоит из регуляторных белков, которые контролируют иммунный сигнальный путь в клетках.
Специалисты отмечают: пациенты с астмой постоянно подвергаются этому воздействию, т.к. эти белки застряли в положении «включено», без надлежащего контроля со стороны других белков, которые могли бы остановить реакцию. Астма коррелирует с переизбытком одного типа иммунных клеток в легких под названием М2-макрофаги. У людей без заболевания макрофаги M2 активируются для очистки от ингаляционных аллергенов и посторонних частиц, а затем отключаются, когда раздражитель выходит из строя.
Тем не менее, у людей, страдающих астмой, клетки М2 и химические сигналы, которые они испускают, задерживаются и привлекают к воздействию другие клетки, вызывающие воспаление, что может вызвать приступ астмы с такими классическими симптомами, как затруднение дыхания, хрипы и одышка. Со временем из-за секреции из клеток М2 легкие изменяются – легочная ткань перестраивается, что приводит к необратимой обструкции и отражается на функции легких. Ученые считают: если предотвратить превращение клеток в тип М2, потенциально можно остановить продолжающееся воспаление и долгосрочные структурные изменения.
Новое исследование было посвящено роли двух белков, GRB10 и p70S6K, в контроле сигнального пути, который активирует клетки М2. В своей предыдущей работе ученые обнаружили, что воспалительный путь с участием двух белков начинается с интерлейкина 4 (IL-4), химического вещества иммунной системы, которое проходит через белок под названием IRS- 2 перед активацией клеток М2. Они обнаружили, что другие белки, которые останавливают действие IRS-2, не присутствовали в клетках М2 людей, страдающих аллергией по сравнению со здоровыми людьми. Это сделало IRS-2 более активными и увеличило образование клеток М2 у людей, страдающих аллергией.
Путем анализа химических изменений белка IRS-2 в иммортализованных культурах человеческих белых кровяных клеток было определено, что IRS-2 появляется в двух различных формах — «включено», которая позволяет сигналу проходить, и «выключено», которая останавливает сигнал от активации клеток в макрофаги М2. Ученые наблюдали, какие белки стали активными в присутствии IL-4 в человеческих белых кровяных клеток и добавили «стоп» сигналы IRS-2. Активность двух регуляторных белков, GRB10 и p70S6K, увеличилась после воздействия IL-4 по сравнению с теми же клетками, которые не подвергались действию IL-4.
В дальнейших экспериментах исследователи обрабатывали иммортализованные лейкоциты химическими и генетическими блокаторами, называемыми малыми интерферирующими РНК (миРНК), предназначенными для визуализации нефункциональности p70S6K или GRB10. Специалисты увидели, что снижение активности GRB10 и p70S6K отразилось на «включенной» форме IRS-2, что означает, что эти белки ответственны за выключение IRS-2 и тем самым за производство M2. Без корректного функционирования клетки не могут «отключить» сигналы IRS-2 и производство M2.
Исследовательская группа уже начала эксперименты с целью дальнейшего изучения последствий этих результатов, которые включают в себя анализ различий в этом пути между клетками здоровых людей и пациентов с астмой и аллергией, а также тестирование эффективности ингаляции препарата, который имитирует функцию GRB1 и p70S6K для отключения развития макрофагов М2 в легких мышей. Одним из преимуществ работы с макрофагами легких, по мнению специалистов, является то, что это одни из первых клеток, которые встречают поступающие из ингалятора вещества. Таким образом, ученые надеются влиять на их активность.
Источник: Journal of Biological Chemistry