Kan denne biokemiske 'slukke for' betændelse?
Makrofager er celler, der spiller en nøglerolle i betændelse. Og nu har ny forskning - ledet af Trinity College Dublin i Irland - fundet en tidligere ukendt proces, der kan slukke for produktionen af inflammatoriske faktorer i makrofager.
Forskerne antyder, at den nye opdagelse forbedrer vores forståelse af betændelse og infektion.
De håber, at det vil føre til nye behandlinger for inflammatoriske sygdomme som hjertesygdomme, reumatoid arthritis og inflammatorisk tarmsygdom.
Deres nylige opdagelse vedrører et molekyle kendt som itaconat, som makrofager producerer fra glukose.
Tidligere undersøgelser havde allerede vist, at molekylet hjælper med at regulere makrofagfunktion, men præcis hvordan det gjorde det var uklart.
”Det er velkendt,” forklarer medforfatterstuderende forfatter Luke O'Neill, professor i biokemi fra Trinity College i Dublin, “at makrofager forårsager betændelse, men vi har netop fundet, at de kan lokkes til at lave et biokemisk stof kaldet itakonat. ”
Ved hjælp af humane celler og musemodeller fandt han og hans kolleger, at produktionen af itaconat svarede til aktivering af en "off-switch, på makrofagen, hvorved afkøling af betændelsesvarmen i en proces, der aldrig tidligere er beskrevet."
Forskerne rapporterer deres resultater i et papir, der nu er offentliggjort i tidsskriftet Natur.
Betændelse og makrofager
Inflammation er en række biokemiske reaktioner, der startes af immunsystemet, når det opdager noget, der kan forårsage skade. Vi kan se og føle det, når vi f.eks. Får en splint i fingeren; sårområdet svulmer op, rødmer, kløer og bliver smertefuldt.
Når inflammationsprocessen udfolder sig, frigiver grupper af forskellige celler stoffer, der igen udløser en række reaktioner.
For eksempel får de blodkarrene til at ekspandere og blive gennemtrængelige, så flere blod- og forsvarsceller kan nå skadestedet, og de irriterer nerverne, så smertemeddelelser rejser til hjernen.
Imidlertid kan dette kraftfulde forsvarssystem også udløses, når immunsystemet ved en fejltagelse angriber sunde celler og væv. Dette giver anledning til inflammatoriske sygdomme, der kan vare i mange år - nogle gange endda hele livet.
Makrofager er forskellige celler, der er involveret i mange vigtige processer i kroppen, herunder betændelse.
Deres navn kommer fra græsk for "store spisere", fordi de indtager og behandler døde celler, snavs og fremmedlegemer.
Itakonat og type I interferoner
Som mange celler bruger makrofager glukose til energi. Imidlertid kan de også induceres til at bruge det til at producere itaconat. Forskere vidste allerede, at itaconat hjælper med at regulere mange celleprocesser i makrofager, men den involverede biokemi var ikke klar.
I den nye undersøgelse viste prof. O'Neill og kolleger for første gang, at "itaconat er påkrævet til aktivering af den antiinflammatoriske transkriptionsfaktor Nrf2 [...] i mus og humane makrofager."
De demonstrerede, hvordan det ved at ændre produktionen af flere inflammatoriske proteiner beskyttede mus itaconat mod en type dødbringende betændelse, der kan opstå under infektion.
En af virkningerne af itaconatproduktion var at begrænse et inflammatorisk respons, der involverede type I-interferoner.
Type I-interferoner er en gruppe proteiner, der påvirker immunresponser, der opstår under infektion med vira, bakterier, svampe og andre patogener.
Proteinerne er kendt for at være særligt vigtige for forsvar mod vira. Imidlertid kan de også forårsage uønskede reaktioner i nogle typer infektioner.
Forfatterne konkluderer, at deres fund "viser, at itaconat er en vigtig antiinflammatorisk metabolit, der virker via Nrf2 for at begrænse inflammation og modulere type I-interferoner."
Som den første til at beskrive de kemiske reaktioner bag itaconats antiinflammatoriske virkninger repræsenterer undersøgelsen banebrydende arbejde inden for inflammationsforskning.
Forskerne planlægger nu at finde ud af, hvordan man gør brug af resultaterne til at fremstille nye antiinflammatoriske lægemidler.
”Denne opdagelse og de nye forskningsveje, den har åbnet, vil holde os travlt i nogen tid, men vi er håbefulde på, at det en dag vil gøre en forskel for patienter med sygdomme, der stadig er svære at behandle.”
Prof. Luke O'Neill
Ud over forskerne fra Trinity College Dublin samarbejdede forskere fra følgende institutioner også: 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 Det Forenede Kongerige; og medicinalfirmaet GlaxoSmithKline.
