znanost 6.12.2018 13:34

Raziskovalci Kemijskega inštituta razkrivajo mehanizem začetka vnetja

Ljubljana, 6. decembra - Vnetje je odziv imunskega sistema človeškega telesa na okužbe in škodljive vplive iz okolja, kar je po eni strani koristno za obrambo pred mikrobi, po drugi strani pa lahko pretirano vnetje vodi do hudih bolezni. Raziskovalci Kemijskega inštituta so koordinirali raziskavo, ki razkriva nove podrobnosti v procesu začetka vnetja preko proteina NLRP3.

Ljubljana.
Raziskovalci Kemijskega inštituta Roman Jerala, Lucija Kadunc, Iva Hafner Bratkovič, Petra Sušjan in Duško Lainšček, ki so sodelovali pri članku o mehanizmu nastanka vnetja.
Foto: KI

Ljubljana.
Shema aktivacije NLRP3 in posledic njegovega delovanja.
Foto: KI

Kot so sporočili iz Kemijskega inštituta, so raziskovalci tamkajšnjega odseka za sintezno biologijo in imunologijo, ki ga vodi Roman Jerala, naredili pomemben korak k razumevanju vloge posameznih delov proteina NLRP3 in mehanizma njegove aktivacije. V nasprotju s splošnim prepričanjem med znanstveniki na tem področju so pokazali, da velik del tega proteina ni pomemben niti za prepoznavanje niti za aktivacijo, kar omogoča bolj natančno določitev tarče za protivnetna zdravila.

Raziskovalci so tako prispevali k razumevanju mehanizma uravnavanja tvorbe inflamasoma, kar je pomembno za vnetne procese, in ugotovili tudi druge podrobnosti v mehanizmu aktivacije tega proteina. Ker igra NLRP3 pomembno vlogo v številnih uničujočih in neozdravljivih boleznih, kot je Alzheimerjeva bolezen, je odkritje podlaga za razvoj novih terapij in diagnostičnih metod.

Iva Hafner Bratkovič, ki je imela glavno vlogo pri tem odkritju, je povedala: "Ta raziskava je nadgradnja naših preteklih raziskav o izvoru vnetja pri nevrodegenerativnih boleznih. NLRP3 je ključen igralec naravne imunosti pri kroničnem vnetju, saj je bila njegova vloga pokazana v veliko različnih boleznih, od srčno-žilnih do nevrodegenerativnih bolezni. Razvoj učinkovitih in varnih zaviralcev inflamasoma NLRP3, ki bi selektivno zavrli le to pot, lahko vodi k zelo pomembnim zdravilom."

Za nastanek vnetja je ključen naravni imunski odziv, ki predstavlja prvo obrambno črto organizma. Senzorji naravne imunosti zaznavajo posebne molekulske vzorce, ki so skupni patogenom, sprožijo vnetni odziv in očistijo telo okužbe, še preden se aktivira pridobljena imunost. Pomemben senzor naravne imunosti je NLRP3, ki v notranjosti človeških celic zaznava širok nabor nevarnih vplivov.

NLRP3 sicer zaznava okužbo, vendar ga predvsem zaznamuje njegova patološka vloga. Najbolj neposredni dokazi o škodljivi vlogi NLRP3 prihajajo iz skupine bolezni, ki se razvijejo zaradi mutacij v genu za NLRP3. Vendar pa NLRP3, ki ob aktivaciji tvori inflamasom, povzroča vnetje tudi pri boleznih, kot sta diabetes in Alzheimerjeva bolezen, in vedno več dokazov kaže, da je NLRP3 povezan z drugimi s staranjem povezanimi stanji.

NLRP3 poleg mikrobov zazna tudi molekule, ki so posledica onesnaženega okolja, kar v celicah sproži podoben odziv. Kot so navedli raziskovalci, bi lahko rekli, da NLRP3 zazna, da se celica ne počuti dobro, in se odzove z vnetjem in celo sproži celični samomor, kar opozori druge celice na pretečo nevarnost. Kako pa pride do aktivacije inflamasoma NLRP3, je precejšnja neznanka.

Raziskava je bila ob finančni podpori Javne agencije za raziskovalno dejavnost RS objavljena v prestižni reviji Nature Communications. Prihodnji teden jo bodo ob še dveh pomembnih znanstvenih dosežkih odseka za sintezno biologijo in imunologijo Kemijskega inštituta tudi javno predstavili.