Predvođeni istraživačima s Medicinskog fakulteta NYU Grossman, rad se vrti oko izvanstaničnog matriksa (ECM) vezivnog tkiva, nekad se smatralo inertnim okvirom koji oblikuje tjelesne odjeljke, ali sve više prepoznat kao signalni partner s obližnjim stanicama u normalnoj funkciji, i doprinos bolesti kada signali krenu po zlu. Među ključnim igračima u ECM -u su fibroblasti, stanice koje stvaraju čvrste proteine strukturnog matriksa poput kolagena.
Objavljeno na mreži 28. lipnja u Zbornik Nacionalne akademije znanosti, nova analiza pokazala je da lumican, kombinacija proteina i šećera (proteoglikan) koju luče fibroblasti, i poznato je da surađuju s kolagenom u vezivnom tkivu, također potiče reakcije imunološkog sustava u imunološkim stanicama zvanim makrofagi koji se bore protiv bakterijskih infekcija. U isto vrijeme, studija je otkrila da lumican štiti tkiva ograničavajući drugu vrstu imunološkog odgovora koji reagira na DNA, da li od invazivnog virusa, ili iz ljudskih stanica koje prolijevaju njihovu DNK dok umiru (signal da su tkiva pod stresom).
Takvi upalni odgovori predstavljaju prijelaz u ozdravljenje, ali prerastu u sepsu, oštećujući vlastita tkiva tijela do otkaza organa. Sepsa pogađa 48,9 milijuna ljudi širom svijeta, autori kažu, ali uloga ECM -a u stanju je uglavnom nepoznata.
Lumican može imati dvostruku zaštitnu ulogu u ECM tkivima, promicanje obrane od bakterija s jedne strane, a s druge, ograničavanje prekomjernih imunoloških reakcija na DNK koje uzrokuju samonapad, ili autoimunost ".
Shukti Chakravarti, Doktor znanosti, Dopisni autor studije, Profesor, Odjeli za oftalmologiju i patologiju na NYU Langone Health
Nalazi ukazuju na to da vezivno tkivo, i proteini izvanstaničnog matriksa poput lumikana, normalno rade izvan stanica, ali kako bolest ili oštećenje razgrađuju ECM, uvući se u imunološke stanice i regulirati njihove štete.
Događa se da Lumican stupa u interakciju s dva proteina na površinama imunoloških stanica koje kontroliraju aktivnost proteina zvanih receptori slični cestarini za koje je poznato da prepoznaju strukturne obrasce zajedničke za molekule nastale invazijom mikroba, kažu autori studije. Budući da su manje specifični od ostalih dijelova imunološkog sustava, receptori nalik cestarini također mogu uzrokovati napade imunoloških stanica na vlastita tkiva tijela ako su pretjerano aktivirani.
Autori trenutne studije otkrili su da lumikan potiče sposobnost receptora nalik cestarini (TLR) -4 na površinama imunoloških stanica da prepoznaju toksine bakterijske stanične stjenke koji se nazivaju lipopolisaharidi (LPS). Posebno, studija je otkrila da lumican, vezivanjem za dva proteina, CD14 i kaveolin1, vjerojatno koriste regije normalno prekrivene kolagenom, stabilizira njihovu interakciju s TLR4 kako bi povećao njegovu sposobnost reagiranja na LPS. To pak dovodi do proizvodnje TNF alfa, signalni protein koji pojačava imunološke odgovore.
Uz opisivanje učinka lumikana na površine imunoloških stanica, nova studija otkriva da se lumikan uzima iz vanjskih stanica u vrećice vezane za membranu, nazvane endosomi, i povukli u ćelije. Takvi odjeljci isporučuju unesene bakterije drugim endosomima koji ih uništavaju, ili pojačati upalu ili zaštitne reakcije na interferon. Jednom uvučen unutra, istraživači su otkrili, lumican je pojačao aktivnost TLR4 usporavajući njegov prolaz u lizosome, džepove gdje se takvi proteini razgrađuju i recikliraju.
Iako je potaknuo aktivnost TLR4 na staničnim površinama, lumican, jednom u imunološkim stanicama, imao suprotan učinak na receptor 9 sličan cestarini (TLR9), za koju je poznato da reagira na DNK umjesto bakterijskog LPS -a. Eksperimenti su pokazali da lumikanovo vezanje DNK u endosomima drži dalje od, i sprječava njegovo aktiviranje, TLR9.
Eksperimenti su potvrdili da miševi koji su osmišljeni tako da nemaju gen za lumikan imaju problema u borbi protiv bakterijskih infekcija (manji odgovor citokina, sporiji klirens, veći gubitak težine), i poteškoće u suzbijanju prekomjerne imunološke reakcije na bakterije (sepsa). Autori studije također su otkrili povišenu razinu lumikana u krvnoj plazmi pacijenata sa sepsom, i da su ljudske imunološke stanice (krvni monociti) tretirane lumikanom imale povišenu aktivnost TLR4, ali potisnuo TLR9 odgovore.
"Kao utjecaj na oba procesa, peptidi na bazi lumikana mogu se koristiti kao poluga, prilagoditi upalu povezanu s TNF-alfa, ili reakcije endosomalnog interferona, za bolje rješavanje upala i infekcija, "kaže George Maiti, Doktor znanosti, postdoktorand u Chakravartijevom laboratoriju. "Naši rezultati govore o novoj ulozi ECM proteina na mjestima ozljede. Uzet dolaznim imunološkim stanicama, oblikuje imunološke odgovore izvan stanične površine regulirajući kretanje i interakciju endosomalnih receptora i signalnih partnera, "kaže
Prvi nalazi projekta Human Microbiome Project potaknuli su 'stotine naknadnih studija'
Mikrobi bi mogli predvidjeti fatalne ishode u ventiliranih pacijenata s COVID-19
Biološka terapija može smanjiti rizik od teškog COVID-19
Mikrobiom pluća predviđa ozbiljnost bolesti COVID-19
Djeca su imunološki pripremljena za SARS-CoV-2
Prenosi li se koronavirus izmetom?
Propuštena crijeva i let u svemir - otkrio je mehanizam
Nova studija o učincima simulirane mikrogravitacije, stanje s kojim se astronauti suočavaju u svemiru, ometa epitelnu barijeru crijeva, a učinak ostaje i nakon što se astronaut vrati u normalno okruže
Zašto pacijenti s COVID-19 imaju više patogenih bakterija u nosu
Istraživači su usporedili nosni mikrobiom oboljelih od koronavirusa 2019 (COVID-19), zdravi pojedinci, i zdravstvenih radnika. Ove su studije pokazale povećanje patogena Pseudomonas aeruginosa prisu
Prehrana s malo fermentiranih ugljikohidrata poboljšava kvalitetu života pacijenata s IBD -om
Novo istraživanje koje su proveli istraživači s Kraljevskog koledža u Londonu otkrilo je da je prehrana s malo fermentiranih ugljikohidrata poboljšala simptome crijeva i kvalitetu života povezanih sa