A kulcsmechanizmus azonosította, hogy a vírusellenes immunválaszok hogyan programozzák át a máj anyagcseréjét

Az Osztrák Tudományos Akadémia CeMM Molekuláris Orvostudományi Kutatóközpontjának kutatói kulcsfontosságú mechanizmust azonosítottak abban, hogy a vírusellenes immunválaszok hogyan programozzák át a máj anyagcseréjét. Legutóbbi tanulmányuk, amely a neves tudományos folyóiratban jelent meg Immunitás , krónikus vírusfertőzés során a gyulladás és a máj metabolizmusa közötti kommunikációt vizsgálta. Meglepően, az I. típusú vírusellenes citokin interferont (IFN-I) a májsejtek metabolikus útjainak fő szabályozójának találták. A kutatók a karbamid ciklusra összpontosítottak, központi metabolikus csomópont, és megállapította, hogy az IFN-I megzavarja a vírusfertőzés során. Ez a szérum metabolitkoncentrációjának megváltozásához vezetett, amely szabályozta a vírusellenes immunitást és csökkentette a máj patológiáját.

A máj a szervezetünk szisztémás anyagcseréjének döntő szerve. Eltekintve a biomolekulák forgalmától és a gyógyszerek metabolizmusától, A máj fő funkciója a mérgező anyagok eltávolítása a szervezetből. Hepatociták, vagy májsejtek, a máj legelterjedtebb sejttípusa és funkcionális egysége. Ezek az anyagcsere erőművei az egészséges szervezetben, de fontos immunrendszeri jelző platformként is szolgálnak a fertőzések során. Mint olyan, képesek reagálni számos citokinre - kis molekulákra, amelyek elengedhetetlenek az immunválaszok koordinálásához.

Korábbi tanulmányok az immunológia és az anyagcsere területén, vagy immunmetabolizmus, bemutatott úttörő mechanizmusokat arról, hogy az immunrendszer sejtjeinek hogyan kell kiigazítaniuk anyagcseréjüket, hogy elláthassák funkcióikat a kórokozók és a rák elleni küzdelemben. Erre építve, Andreas Bergthaler és csoportja a CeMM -nél a fertőzés során az egész szervezetben előforduló immunmetabolikus változások tanulmányozását tűzte ki célul. Különösen a májra összpontosítottak, mivel fontos szerepe van a szisztémás anyagcsere szabályozásában.

Az érintett komplex folyamatok boncolásához a szerzők kihasználták a krónikus fertőzés benchmark modelljét, a limfocita choriomeningitis vírus (LCMV). Az LCMV -vel végzett kutatás az alapvető ismeretekhez vezetett az immunológiában az elmúlt 80 évben, és nevezetesen hozzájárult három Nobel -díjhoz. Köztük van a 2018 -as fiziológiai vagy orvosi Nobel -díj, amelyet James Allisonnak és Tasuku Honjo -nak ítéltek oda a felfedezéseikért, amelyek a forradalmian új rákos immunterápiákkal kapcsolatosak, amelyek a szervezet saját immunirtó sejtjeit hasznosítják, vagy CD8 T -sejtek.

Alexander Lercher jelen tanulmánya, Anannya Bhattacharya és mtsai. a bécsi orvostudományi egyetem és a bécsi állatorvosi egyetem (Ausztria) kutatóival folytatott tudományközi együttműködés eredménye, valamint a Hannoveri Orvostudományi Egyetemről (Németország), a St. Gallen kantoni kórház (Svájc) és a Bio-Cancer Treatment International Ltd (Kína) vállalat. A vizsgálatot integratív, elfogulatlan megközelítésként tervezték, hogy megvizsgálják a máj molekuláris változásait a krónikus fertőzés során. A várható gyulladásos változások mellett, a szerzők érdekes változásokat azonosítottak a hepatocita -anyagcserében. Sok központi anyagcsereút, köztük a karbamid ciklus, fertőzés után elfojtottak. A karbamid ciklus elengedhetetlen a mérgező ammónia eltávolításához a szervezetből az agykárosodás megelőzése érdekében. Meglepően, a kutatók az I. típusú interferonok (IFN-I) vírusellenes citokin jelátviteli útját azonosították a karbamidciklus szabályozójaként. Ennek eredményeként megváltozott az arginin és ornitin aminosavak vérkoncentrációja. "Számunkra kulcsfontosságú kísérlet volt, hogy amikor eltávolítottuk az IFN-I receptorát a hepatociták felszínéről, már nem láttuk ezeket az anyagcsere -változásokat ", mondja Alexander Lercher, a tanulmány első szerzője és a CeMM vezető kutatója, Andreas Bergthaler laboratóriumának doktorandusz hallgatója. Az arginin és az ornitin szisztémás változásai gátolták a vírusellenes CD8 T -sejt válaszokat és csökkentették a májkárosodást.

Ennek a tanulmánynak az egyik legfontosabb felfedezése az IFN-I jelátvitel azonosítása volt, mint fő szabályozó a hepatociták metabolikus folyamatainak fertőzés utáni elnyomására. "Nagyon meglepődtünk, hogy egy vírusellenes molekula befolyásolja az olyan létfontosságú biológiai folyamatokat, mint a karbamid ciklus a fertőzés során", - mondja Michael Trauner, a tanulmány társszerzője és a Bécsi Orvostudományi Egyetem Gasztroenterológiai és Hepatológiai Tanszékének vezetője. Együtt, ezek az eredmények új megvilágításba helyezik, hogyan fejlődött ki a szervezet immunrendszere a máj metabolizmusának szabályozására, amely modulálja a CD8 T -sejtek válaszát, és csökkenti a szövetek károsodását a fertőzés során. Andreas Bergthaler:"Ezt a tanulmányt fontos hozzájárulásnak tartjuk a szisztémás immunmetabolizmus területén. Azt is kiemeli, hogy a máj központi szerepet játszik az immunrendszerünkben, és hogy a test szervei hogyan kommunikálnak a metabolitokon keresztül." A jövőben, az ilyen eredmények felhasználhatók arra, hogy terápiásan beavatkozzanak az anyagcsere -folyamatok szabályozásába, hogy modulálják a CD8 T -sejtek válaszát különböző betegségekben, például fertőzésben, rák és autoimmunitás.

• Az űrutazás befolyásolhatja az űrhajósok bélműködését
• A kutatók új módszert találnak a betegségek elleni védekezésre az MS modellben