Schlësselmechanismus identifizéiert fir wéi antiviral Immunreaktiounen de Liewemetabolismus programméieren

Fuerscher am CeMM Research Center for Molecular Medicine vun der éisträichescher Akademie vun de Wëssenschaften identifizéiert e Schlësselmechanismus fir wéi antiviral Immunreaktiounen de Liewemetabolismus programméieren. Hir rezent Studie, déi am renomméierten wëssenschaftleche Journal publizéiert gouf Immunitéit , huet d'Kommunikatioun tëscht Entzündung a Liewemetabolismus wärend chronescher viraler Infektioun ënnersicht. Iwwerraschend, den antiviralen Zytokin Typ I Interferon (IFN-I) gouf als Meeschterregulator vu metabolesche Weeër an de Liewerzellen fonnt. D'Fuerscher fokusséiere sech op den Harnstoffzyklus, en zentrale metabolesche Knuet, a fonnt datt et vum IFN-I wärend enger viraler Infektioun gestéiert gëtt. Dëst huet zu verännert Serum Metabolit Konzentratioune gefouert, déi d'antiviral Immunitéit reglementéiert an d'Liewer Pathologie reduzéiert.

D'Liewer ass e wesentlecht Organ fir de systemesche Metabolismus an eisem Kierper. Ausser dem Ëmsaz vu Biomolekülen an Drogenmetabolismus, d'Haaptfunktioun vun der Liewer ass d'Entfernung vu gëftege Substanzen aus dem Organismus. Hepatocyten, oder Liewerzellen, sinn déi reichstst Zellart a funktionell Eenheet vun der Liewer. Si si metabolesch Kraaftwierker am gesonde Organismus, awer si déngen och als wichteg Immun Signalplattformen wärend Infektiounen. Wéi esou, si hunn de Potenzial fir op eng Rei vun Zytokine ze reagéieren - kleng Molekülle déi wesentlech si fir d'Koordinatioun vun Immunreaktiounen.

Virdrun Studien am Beräich vun der Immunologie a Metabolismus, oder Immunmetabolismus, enthüllt banebriechend Mechanismen iwwer wéi d'Zellen vum Immunsystem hire Stoffwiessel mussen upassen fir hir Funktiounen auszeféieren fir Pathogenen a Kriibs ze bekämpfen. Gebaut op dëser, Den Andreas Bergthaler a seng Grupp um CeMM hunn als Zil d'immunometabolesch Verännerungen ze studéieren déi am ganzen Organismus wärend der Infektioun optrieden. Si konzentréiere sech besonnesch op d'Liewer wéinst hirer wichteger Roll beim Kontroll vum systemesche Metabolismus.

Fir déi involvéiert komplex Prozesser ze dissektéieren, d'Autoren hunn de Benchmarkmodell vun der chronescher Infektioun profitéiert, den lymphozytischen Choriomeningitis -Virus (LCMV). Fuerschung mam LCMV hat schonn zu fundamentalen Abléck an d'Immunologie an de leschten 80 Joer gefouert, an huet besonnesch zu dräi Nobelpräisser bäigedroen. Ënnert hinnen ass den 2018 Nobelpräis fir Physiologie oder Medizin, déi dem James Allison an Tasuku Honjo ausgezeechent gi fir hir Entdeckungen iwwer déi revolutionär nei Kriibsimmuntherapien, déi dem Kierper seng eegen Immunkillerzellen ausnotzen, oder CD8 T Zellen.

Déi aktuell Studie vum Alexander Lercher, Anannya Bhattacharya et al. ass d'Resultat vun interdisziplinären Zesummenaarbecht mat Fuerscher vun der Medizinescher Universitéit vu Wien an der Universitéit fir Veterinärmedizin zu Wien (Éisträich), souwéi vun der Hannover Medical School (Däitschland), de Kantonal Spidol St. Gallen (Schwäiz) an d'Firma Bio-Cancer Treatment International Ltd (China). D'Studie gouf als integrativ onbestänneg Approche entwéckelt fir d'molekulär Verännerungen an der Liewer wärend chronescher Infektioun z'ënnersichen. Niewent erwaart entzündlechen Ännerungen, d'Autoren identifizéieren intressant Ännerungen am Hepatocytmetabolismus. Vill zentrale metabolesche Weeër, ënner hinnen den Harnstoffzyklus, goufe fonnt wann se infizéiert goufen. Den Harnstoffzyklus ass wesentlech fir gëfteg Ammoniak aus dem Kierper ze läschen fir Gehireschued ze vermeiden. Iwwerraschend, d'Fuerscher hunn den antiviralen Zytokin Signalwee vum Typ I Interferonen (IFN-I) als Reguléierer vum Harnstoffzyklus identifizéiert. Dëst huet zu verännerte Bluttkonzentratioune vun den Aminosaieren Arginin an Ornithin gefouert. "E Schlëssel Experiment fir eis war dat wa mir de Rezeptor fir IFN-I op der Uewerfläch vun Hepatocyten ewechgeholl hunn, mir hunn dës metabolesch Ännerunge net méi gesinn ", seet den Alexander Lercher, éischten Auteur vun der Studie a PhD Student am Laboratoire vum CeMM Principal Investigator Andreas Bergthaler. Déi systemesch Verännerunge vun Arginin an Ornithin goufen fonnt fir antiviral CD8 T Zellreaktiounen ze inhibitéieren an de Leberschued ze reduzéieren.

Eng vun de wichtegsten Offenbarunge vun dëser Etude war d'Identifikatioun vun IFN-I Signaliséierung als Masterregulator fir d'Repressioun vu metabolesche Prozesser an Hepatocyten bei der Infektioun. "Mir ware wierklech iwwerrascht datt en antiviralt Molekül sou vital biologesch Prozesser beaflosst wéi den Harnstoffzyklus wärend der Infektioun", seet de Michael Trauner, Co-Autor vun der Studie a Chef vum Departement Gastroenterologie an Hepatologie op der Medizinescher Universitéit vu Wien. Zesummen, dës Erkenntnisser werfen neit Liicht op wéi de Kierper d'Immunsystem evoluéiert huet fir de Liewemetabolismus ze regelen, deen d'CD8 T Zellreaktiounen moduléiert an de kollateralen Tissue Schued wärend der Infektioun reduzéiert. Andreas Bergthaler:"Mir betruechten dës Studie e wichtege Bäitrag zum Feld vum systemesche Immunmetabolismus. Et beliicht och déi zentral Roll vun der Liewer fir eisen Immunsystem a wéi Organer vum Kierper kommunizéieren duerch Metaboliten." An der Zukunft, sou Befunde kënne exploitéiert ginn fir therapeutesch anzegräifen mat der Reguléierung vun de metabolesche Prozesser fir d'CD8 T Zellreaktiounen a verschiddenen Krankheeten wéi Infektioun ze moduléieren, Kriibs an Autoimmunitéit.

• Raumfaart kann d'Darmfunktioun vun Astronauten beaflossen
• Fuerscher fannen neie Wee fir géint Krankheet am MS Modell ze schützen