Белок под названием POP2 подавляет ключевой воспалительный путь, успокаивая воспалительную реакцию организма до того, как она станет разрушительной, как показали ученые Северо-Западной медицины на моделях мышей.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, помогает понять, как организм поддерживает сбалансированный воспалительный ответ, и может иметь важные последствия для разработки будущих методов лечения воспалительных заболеваний.
"Мы обнаружили эти белки девять лет назад, но все исследования проводились на клеточных исследованиях, поэтому мы не были уверены, действует ли он на воспаление in vivo. Это исследование теперь показывает, что POP2 действительно оказывает сильное влияние на подавление этих реакций," сказал старший автор Кристиан Стехлик, доктор философии, Джон П. Галлахер, профессор ревматологии.
Андреа Дорфлейтнер, доктор философии, доцент кафедры ревматологии, также была старшим автором исследования. Рохо Рацимандреси, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Стехлика, был первым автором. Он присоединится к факультету Файнберга в качестве доцента-исследователя медицины в отделении ревматологии в сентябре.
POP2 – один из трех членов семейства белков PYRIN, содержащих только домен, которое было обнаружено лабораторией Стехлика. За последнее десятилетие его исследования в основном были сосредоточены на этих белках – POP1, POP2 и POP3 – и их роли в разрешении воспалительных реакций.
В частности, каждый из трех белков действует на уникальные типы инфламмасом – белковые комплексы, которые выделяют провоспалительные цитокины, – чтобы жестко контролировать воспалительный процесс и предотвращать системное воспаление после первоначального ответа.
В текущем исследовании ученые продемонстрировали, что POP2 отличается от семейства белков, содержащих только домен PYRIN, тем, что он выполняет две важные функции in vivo: "POP2 блокирует инфламмасомы и ингибирует NF-κB, провоспалительный фактор транскрипции, который приводит к начальному праймингу ответов инфламмасом," Дорфлейтнер сказал.
"Вместе эти два действия подавляют воспалительную реакцию – и поэтому POP2, вероятно, настолько эффективен," объяснил Stehlik, также член Роберта Х. Комплексный онкологический центр Лурье Северо-Западного университета.
Поскольку у мышей отсутствуют гены белков, содержащих только домен PYRIN, ученые сконструировали мышей для экспрессии человеческого POP2, используя промотор, который управляет экспрессией белка в иммунных клетках, называемых макрофагами. Эти клетки важны для обнаружения повреждений тканей и инфекций.
"Мы обнаружили, что экспрессия этого белка только в одном конкретном типе клеток in vivo может полностью ослабить эти воспалительные реакции," Stehlik сказал.
В исследованиях клеточных культур ученые также показали, что синтетическая версия POP2, добавленная к здоровым макрофагам, блокирует тот же воспалительный путь, аналогично тому, когда белок экспрессируется в клетках. В настоящее время ведутся постоянные исследования по оптимизации доставки клеток с целью внедрения синтетического POP2 в доклинические модели мышей.
Команда Northwestern ранее продемонстрировала, что синтетические версии POP1, вводимые мышам, значительно ослабляют воспаление.
"Есть надежда, что в конечном итоге его можно будет использовать для борьбы с растущим числом воспалительных состояний у людей," Stehlik сказал.