Bunková imunitná odpoveď na alergie a choroby spôsobené žírnymi bunkami
Namiesto ochrany tela môže byť imunitný systém niekedy nevyrovnaný, ako to vidí bunková imunitná odpoveď pri autoimunitných ochoreniach a alergiách. Tím z Univerzity Ludwiga Maximiliana v Mníchove skúmal, ako žírne bunky regulujú svoje hladiny vápnika, aby mali túto reakciu pod kontrolou..
Čo je to bunková imunitná odpoveď?
Imunitný systém chráni každú živú bytosť pred útokmi vírusov a baktérií a tiež pomáha likvidovať rakovinové bunky. Vrodená imunita je zodpovedná za počiatočnú detekciu a zničenie invazívnych patogénov. Potom upozorní bunky adaptívneho imunitného systému, ktorý zlikviduje infekčné organizmy a poskytne im dlhodobú ochranu. Existujú však situácie, v ktorých môže byť bunková imunitná odpoveď nesprávne zameraná. Keď sa to stane, imunitný systém zameriava svoju palebnú silu na nesprávne ciele. To sa môže stať buď vlastným proteínom tela v prípade autoimunitných chorôb, alebo cudzím proteínom, ktoré sú samy osebe neškodné, v prípade alergie. Nedávno výskumný tím vedený imunofarmakologičkou Susannou Zierlerovou a farmakologičkou Ingrid Boekhoffovou z Inštitútu pre farmakológiu a toxikológiu Walthera Strauba ukázal, že aktivita určitých proteínov iónového kanála v žírnych bunkách hrá dôležitú úlohu pri prevencii alergických a anafylaktických reakcií. To zaisťuje, že bunková imunitná odpoveď nie je potlačená.
Žírne bunky sa nachádzajú prakticky vo všetkých orgánoch v tele. Regulujú začatie a vyriešenie zápalových reakcií imunitného systému na boj proti infekciám a metabolickým poruchám. Imunitné reakcie sú veľmi zložité procesy, s ktorými je potrebné zaobchádzať opatrne. To znamená, že imunitné bunky musia byť schopné rozpoznať špecifické signály, ktoré interagujú s receptorovými proteínmi na povrchu bunky. Tieto reakcie zahŕňajú zmeny hladín kladne nabitých iónov vrátane vápnika, sodíka a draslíka. Ukazuje sa, že rýchle a prechodné zmeny koncentrácií iónov sú nevyhnutné pre aktiváciu mnohých typov imunitných buniek. Je zrejmé, že bunky regulujú intracelulárne hladiny týchto iónov predovšetkým prostredníctvom bielkovín. Vedci ich označujú ako iónové kanály a iónové pumpy.
výsledky výskumu
Výskumné skupiny teraz charakterizovali funkcie iónových kanálov, ktoré selektívne regulujú koncentráciu voľného vápnika v žírnych bunkách. Tiež skúmali, koľko ďalších bunkových typov žírnych buniek to dosahuje aktiváciou uvoľňovania vápnika z intracelulárnych zásob. Endoplazmatické retikulum (ER) je najväčšou zásobárňou organel pre vápnik v bunkách. V prípade potreby však môžu vápnikové ióny dodávať aj iné intracelulárne organely, ako sú mitochondrie (bunkové elektrárne) a lyzozómy (jednotky na odstraňovanie intracelulárneho odpadu). Všetky tieto intracelulárne kompartmenty sú ohraničené membránami, do ktorých sú vložené špecializované iónové kanály. Zierler, Boekhoff a ich kolegovia uvádzajú, že jeden z nich, TPC1, hrá dôležitú úlohu pri regulácii zmien v intracelulárnej distribúcii iónov vápnika medzi endolysozómami a ER.
Vedci ukázali, že selektívne genetické vyradenie alebo farmakologická inhibícia TPC1 v žírnych bunkách u myší zmenila rovnováhu medzi množstvom vápnika uloženého v týchto organelách. Je kľúčové, aby táto zmena bola spojená s výrazným zvýšením sekrécie histamínu, ktoré potom vyvoláva závažnú alergickú reakciu na bunkovej aj systémovej úrovni. Tieto výsledky ukazujú, že narušenie jemnej rovnováhy, ktorá kontroluje hladiny intracelulárnych iónov vápnika v žírnych bunkách, môže viesť k drastickým alergickým a anafylaktickým reakciám. Identifikácia proteínového kanála TPC1 ako dôležitého regulátora aktivity žírnych buniek a sekrécie histamínu má jasné terapeutické dôsledky. Táto štúdia ukazuje kanál TPC1 ako sľubnú aktívnu zložku na liečbu alergických a podobných chorôb. Cielená farmakologická kontrola iónových kanálov v imunitných bunkách celkovo ponúka veľký potenciál. Je to skvelá perspektíva na liečbu infekcií, alergií a možno dokonca aj leukémie.