Proteín spojivového tkaniva podporuje imunitné reakcie, ktoré bojujú proti bakteriálnym infekciám

Proteín spojivového tkaniva, o ktorom je známe, že podporuje kostru orgánov, tiež podporuje imunitné reakcie, ktoré bojujú proti bakteriálnym infekciám, zatiaľ čo obmedzuje reakcie, ktoré môžu byť smrteľné v stave nazývanom sepsa, zisťuje nová štúdia.

Pod vedením vedcov z NYU Grossmanovej lekárskej fakulty, práca sa točí okolo extracelulárnej matrice (ECM) spojivových tkanív, kedysi považovaný za inertný rámec, ktorý tvaruje telesné oddelenia, ale stále viac uznávaný ako signálny partner s blízkymi bunkami v normálnej funkcii, a prispievateľom k chorobe, keď sa signály zhoršia. Medzi kľúčových hráčov v ECM patria fibroblasty, bunky, ktoré vytvárajú tuhé proteíny štruktúrnej matrice, ako je kolagén.

Publikované online 28. júna v Zborník Národnej akadémie vied, nová analýza zistila, že lumican, kombinácia bielkovín a cukrov (proteoglykán) vylučovaná fibroblastmi, a je známe, že spolupracuje s kolagénom v spojivových tkanivách, tiež podporuje reakcie imunitného systému v imunitných bunkách nazývaných makrofágy, ktoré bojujú proti bakteriálnym infekciám. V rovnakom čase, štúdia zistila, že lumican chráni tkanivá obmedzením iného typu imunitnej odpovede, ktorá reaguje na DNA, či už z napadajúceho vírusu, alebo z ľudských buniek, ktoré pri umieraní vylejú svoju DNA (signál, že tkanivá sú v strese).

Takéto zápalové reakcie predstavujú prechod k uzdraveniu, ale v sepse sú príliš veľké, poškodzovanie vlastných tkanív tela až do zlyhania orgánu. Sepsa postihuje 48,9 milióna ľudí na celom svete, autori tvrdia, ale úloha ECM v tomto stave je do značnej miery neznáma.

Lumican môže mať v tkanivách ECM dvojitú ochrannú úlohu, podpora obrany proti baktériám na jednej strane, a na druhej strane, obmedzenie imunitných reakcií na DNA, ktoré spôsobujú útok na seba, alebo autoimunita. "

Shukti Chakravarti, PhD., Zodpovedajúci autor štúdie, Profesor, Oddelenia oftalmológie a patológie na NYU Langone Health

Zistenia naznačujú, že spojivové tkanivo, a proteíny extracelulárnej matrice ako lumican, pracovať mimo buniek normálne, ale pretože choroba alebo poškodenie rozkladajú ECM, nasajte a regulujte imunitné bunky, aby vnikli do poškodenia.

Udržiavanie rovnováhy

Lumican interaguje s dvoma proteínmi na povrchoch imunitných buniek, ktoré riadia aktivitu proteínov nazývaných toll-like receptory, o ktorých je známe, že rozpoznávajú štruktúrne vzorce bežné pre molekuly vytvárané inváziou mikróbov, hovoria autori štúdie. Pretože sú menej špecifické ako ostatné časti imunitného systému, mýtne receptory môžu tiež spôsobiť útoky imunitných buniek na vlastné tkanivá tela, ak sú nadmerne aktivované.

Autori súčasnej štúdie zistili, že lumican podporuje schopnosť toll-like receptora (TLR) -4 na povrchoch imunitných buniek rozpoznávať toxíny bakteriálnej steny nazývané lipopolysacharidy (LPS). Konkrétne štúdia zistila, že lumican, naviazaním na dva proteíny, CD14 a Caveolin1, pravdepodobne používajú oblasti bežne pokryté kolagénom, stabilizuje ich interakcie s TLR4, aby sa zvýšila jeho schopnosť reagovať na LPS. To zase vedie k produkcii TNF alfa, signálny proteín, ktorý zosilňuje imunitné reakcie.

Spolu s popisom účinku lumicanu na povrchy imunitných buniek, nová štúdia zistila, že lumican sa odoberá z vonkajších buniek do vreciek viazaných na membránu nazývaných endozómy, a vtiahli do buniek. Takéto oddelenia dodávajú požité baktérie iným endozómom, ktoré ich zničia, alebo zvýšiť zápal alebo ochranné reakcie interferónu. Po vtiahnutí dovnútra, vedci zistili, lumican posilnil aktivitu TLR4 spomalením jeho prechodu do lyzozómov, vrecká, kde sa takéto proteíny štiepia a recyklujú.

Aj keď to podporovalo aktivitu TLR4 na bunkových povrchoch, lumican, akonáhle ste v imunitných bunkách, malo opačný účinok na mýtny receptor 9 (TLR9), ktoré sú známe, reagujú na DNA namiesto bakteriálneho LPS. Experimenty ukázali, že lumicanova väzba DNA v endozómoch ju chráni pred a bráni jej aktivácii, TLR9.

Experimenty potvrdili, že myši skonštruované tak, aby nemali gén pre lumican, mali problémy s bojom proti bakteriálnym infekciám (menšia reakcia cytokínov, pomalšie čistenie, väčšia strata hmotnosti), a problémy obmedzujúce imunitnú nadmernú reakciu na baktérie (sepsa). Autori štúdie tiež zistili zvýšené hladiny lumkánu v krvnej plazme pacientov s ľudskou sepsou, a že ľudské imunitné bunky (krvné monocyty) ošetrené lumicanom mali zvýšenú aktivitu TLR4, ale potlačil reakcie TLR9.

„Ako ovplyvňovateľ oboch procesov Ako páku by sa dali použiť peptidy na báze lumicanu, na vyladenie zápalu súvisiaceho s TNF-alfa, alebo reakcie endozomálneho interferónu, na lepšie vyriešenie zápalu a infekcií, “hovorí George Maiti, PhD., doktorand v Chakravartiho laboratóriu. "Naše výsledky argumentujú pre novú úlohu proteínov ECM v miestach poškodenia. Prevzaté prichádzajúcimi imunitnými bunkami formuje imunitné reakcie mimo bunkový povrch reguláciou pohybu a interakcie endozomálnych receptorov a signálnych partnerov," “hovorí

• Strata hormónu PTHrP môže zabrániť vzniku metastáz,
• Vedci vyvíjajú kvasinkové probiotikum upravené na liečbu zápalových ochorení čriev