Макрофаги человека, окрашенные красителем, прикрепленным к антителам, которые связываются с IRF5
(PhysOrg.com) – Ученые определили белок, который действует как "главный выключатель" в определенных лейкоцитах, определяя, способствуют ли они воспалению или подавляют его. Исследование, опубликованное в журнале Nature Immunology, может помочь исследователям искать новые методы лечения таких заболеваний, как ревматоидный артрит, которые связаны с чрезмерным воспалением.
Воспалительные реакции являются важной защитой, которую организм использует против вредных раздражителей, таких как инфекции или повреждение тканей, но во многих условиях чрезмерное воспаление само по себе может нанести вред организму. При ревматоидном артрите суставы опухают и становятся болезненными, но причины, по которым это происходит, до конца не изучены.
Клетки иммунной системы, называемые макрофагами, могут либо стимулировать воспаление, либо подавлять его, испуская химические сигналы, которые изменяют поведение других клеток. Новое исследование, проведенное учеными из Имперского колледжа Лондона, показало, что белок IRF5 действует как молекулярный переключатель, который контролирует, способствуют ли макрофаги воспалению или подавляют его.
Результаты показывают, что блокирование выработки IRF5 в макрофагах может быть эффективным способом лечения широкого спектра аутоиммунных заболеваний, таких как ревматоидный артрит, воспалительное заболевание кишечника, волчанка и рассеянный склероз. Кроме того, повышение уровня IRF5 может помочь в лечении людей с ослабленной иммунной системой.
Исследователи из Имперского колледжа Лондона ранее разработали препараты против TNF, класс препаратов, которые широко используются для лечения ревматоидного артрита. Препараты нацелены на TNF, важное сигнальное химическое вещество, выделяемое иммунными клетками для стимуляции воспалительных реакций. Однако около 30% пациентов не реагируют на препараты против TNF, поэтому существует серьезная необходимость в разработке более эффективных методов лечения.
Доктор Ирина Удалова из Института ревматологии Кеннеди Имперского колледжа Лондона, старший научный сотрудник исследования, сказала:
"Заболевания могут влиять на то, какие гены включаются и выключаются в определенных типах клеток. Понимание того, как регулируется это переключение, имеет решающее значение для разработки целевых стратегий подавления нежелательных клеточных реакций.
"Наши результаты показывают, что IRF5 является главным переключателем в ключевом наборе иммунных клеток, который определяет профиль генов, которые включаются в этих клетках. Это действительно захватывающе, потому что это означает, что если мы сможем разработать молекулы, которые мешают функции IRF5, это может дать нам новые противовоспалительные методы лечения самых разных состояний."
Исследования ассоциации генов связали вариации гена, кодирующего IRF5, с повышенным риском аутоиммунных заболеваний. Это побудило д-ра Удалову и аспиранта ее лаборатории г-на Томаса Краусгрубера исследовать, какую роль белок играет в борьбе с воспалением.
Они использовали сконструированные вирусы, чтобы ввести дополнительные копии гена IRF5 в макрофаги человека, выращенные в лаборатории, чтобы клетки производили больше IRF5. Когда они сделали это с макрофагами с противовоспалительными свойствами, они переключились на стимулирование воспаления. Когда они блокировали IRF5 в провоспалительных макрофагах с помощью синтетических молекул, это уменьшало выработку клетками сигналов, способствующих воспалению. Исследователи также изучали генетически модифицированных мышей, которые не могли продуцировать IRF5. Эти мыши производили более низкие уровни химических сигналов, которые стимулируют воспаление.
IRF5, похоже, работает, включая гены, которые стимулируют воспалительные реакции, и подавляя гены, которые их подавляют. Он может делать это либо напрямую взаимодействуя с ДНК, либо взаимодействуя с другими белками, которые сами контролируют, какие гены включены. Группа доктора Удаловой в настоящее время изучает, как IRF5 работает на молекулярном уровне и с какими другими белками он взаимодействует, чтобы разработать способы блокирования его эффектов.