Kan denne biokjemiske 'slå av' betennelse?
Makrofager er celler som spiller en nøkkelrolle i betennelse. Og nå har ny forskning - ledet av Trinity College Dublin i Irland - funnet en tidligere ukjent prosess som kan slå av produksjonen av inflammatoriske faktorer i makrofager.
Forskerne antyder at den nye oppdagelsen forbedrer vår forståelse av betennelse og infeksjon.
De håper at det vil føre til nye behandlinger for inflammatoriske sykdommer som hjertesykdom, revmatoid artritt og inflammatorisk tarmsykdom.
Den nylige oppdagelsen deres gjelder et molekyl kjent som itakonat, som makrofager produserer fra glukose.
Tidligere studier hadde allerede vist at molekylet hjelper til med å regulere makrofagfunksjon, men nøyaktig hvordan det gjorde det var uklart.
"Det er velkjent," forklarer medforfatterstudieforfatter Luke O'Neill, professor i biokjemi fra Trinity College i Dublin, "at makrofager forårsaker betennelse, men vi har nettopp funnet at de kan bli lokket til å lage et biokjemisk stoff som kalles itakonat. ”
Ved hjelp av humane celler og musemodeller fant han og kollegene at produksjonen av itakonat lignet på å aktivere en "av-bryter, på makrofagen, og avkjøle betennelsesvarmen i en prosess som aldri tidligere er beskrevet."
Forskerne rapporterer sine funn i en artikkel som nå er publisert i tidsskriftet Natur.
Betennelse og makrofager
Betennelse er en serie av biokjemiske responser lansert av immunforsvaret når det oppdager noe som kan forårsake skade. Vi kan se og føle det når vi får en splint i fingeren, for eksempel; sårområdet svulmer, rødner, banker og blir smertefullt.
Når betennelsesprosessen utspiller seg, frigjør grupper av forskjellige celler stoffer som igjen utløser en rekke responser.
For eksempel får de blodårene til å ekspandere og bli gjennomtrengelige slik at mer blod og forsvarsceller kan komme til skadestedet, og de irriterer nerver slik at smertemeldinger beveger seg til hjernen.
Imidlertid kan dette kraftige forsvarssystemet også utløses når immunforsvaret ved en feil angriper sunne celler og vev. Dette gir opphav til betennelsessykdommer som kan vare i mange år - noen ganger til og med hele livet.
Makrofager er forskjellige celler som er involvert i mange viktige prosesser i kroppen, inkludert betennelse.
Navnet deres kommer fra gresk for "store spisere", fordi de får i seg og behandler døde celler, rusk og fremmedlegemer.
Itakonat og type I interferoner
Som mange celler bruker makrofager glukose til energi. Imidlertid kan de også bli indusert til å bruke den til å produsere itakonat. Forskere visste allerede at itakonat hjelper til med å regulere mange celleprosesser i makrofager, men den involverte biokjemien var ikke klar.
I den nye studien viste prof. O'Neill og kollegaer for første gang at "itakonat er nødvendig for aktivering av den antiinflammatoriske transkripsjonsfaktoren Nrf2 [...] i makrofager hos mus og mennesker."
De demonstrerte hvordan, ved å endre produksjonen av flere inflammatoriske proteiner, beskyttet itakonat mus mot en type dødelig betennelse som kan oppstå under infeksjon.
En av virkningene av produksjonen av itakonat var å begrense en inflammatorisk respons som involverte type I-interferoner.
Type I interferoner er en gruppe proteiner som påvirker immunresponsene som oppstår under infeksjon av virus, bakterier, sopp og andre patogener.
Proteinene er kjent for å være spesielt viktige for å forsvare seg mot virus. Imidlertid kan de også forårsake uønskede reaksjoner ved noen typer infeksjoner.
Forfatterne konkluderer med at funnene deres "viser at itakonat er en avgjørende antiinflammatorisk metabolitt som virker via Nrf2 for å begrense betennelse og modulere type I-interferoner."
Å være den første som beskriver de kjemiske reaksjonene bak itakonats antiinflammatoriske effekter, representerer studien banebrytende arbeid innen inflammasjonsforskning.
Forskerne planlegger nå å finne ut hvordan man kan bruke funnene til å lage nye antiinflammatoriske legemidler.
"Denne oppdagelsen og de nye forskningsveiene den har åpnet vil holde oss opptatt i noen tid, men vi er håpefulle at det en dag vil gjøre en forskjell for pasienter med sykdommer som fortsatt er vanskelige å behandle."
Prof. Luke O'Neill
I tillegg til forskerne fra Trinity College Dublin samarbeidet også forskere fra følgende institusjoner: Harvard Medical School i Boston, MA; Johns Hopkins University i Baltimore, MD; University of Cambridge, University of Oxford og University of Dundee, som alle er i Storbritannia; og legemiddelselskapet GlaxoSmithKline.
