Undersøgelse afslører et kontrolcenter for hudbetændelse

Undersøgelse afslører et kontrolcenter for hudbetændelse

Betændelsesreaktioner i huden kan reducere skader fra UV-stråling eller infektioner, men kan også føre til smertefulde symptomer som solskoldning. En aktuel undersøgelse fra universitetet i Bonn og universitetshospitalet i Bonn har nu identificeret en molekylær kontrol, der integrerer disse stresssignaler. Resultaterne blev offentliggjort i Journal of Experimental Medicine.

Som det største organ i den menneskelige krop repræsenterer huden bogstaveligt talt en stor barriere for miljøirriterende stoffer og patogener. Når denne barriere er kompromitteret, kan der opstå smertefuld betændelse - som enhver, der nogensinde er blevet solskoldet, ved. Men præcis hvordan dette udløses er endnu ikke forstået i detaljer. "I vores undersøgelse kiggede vi nærmere på processerne," forklarer prof. Dr. Florian Schmidt, der leder en forskergruppe ved Instituttet for Medfødt Immunitet ved Universitetshospitalet i Bonn.

UV-stress udløser en signalkæde

UV-lys er meget energirigt. Derfor kan det, når det rammer huden, beskadige vigtige cellemolekyler og som et almindeligt resultat udløse betændelse. Men præcis hvordan dette sker, var uklart. "Vi har nu været i stand til at vise, at en kendt cellulær stress-signalvej kan udløse disse inflammatoriske reaktioner," forklarer Schmidt, som også er medlem af det transdisciplinære forskningsområde (TRA) "Life and Health" og ImmunoSensation2 Cluster of Excellence ved universitetet i Bonn.

Cellens egne "ingeniørkontorer", ribosomerne, samler normalt proteiner efter instruktionerne i arvematerialet. Hvis dette er forringet af UV-skader, slår de alarm: de udløser den såkaldte ribotoksiske stressreaktion. Det har været kendt i årevis, at dette udløser en signaleringskaskade, der fører til aktivering af et enzym kaldet p38. "Vores forskning viser, at p38 molekylært modificerer NLRP1, en kritisk switch for betændelse i huden, og dermed aktiverer den på en ny måde. Dette sætter gang i samlingen af ​​inflammasomer fra mange molekylære byggesten."

Inflammasomer er kraftfulde våben i det medfødte immunsystem. Disse komplekse molekylære maskiner kan blandt andet omdanne inaktive inflammatoriske budbringere til deres aktive form. Samtidig sørger de for, at der skabes adskillige huller i cellemembranen. Dette gør det muligt for budbringerstoffer at undslippe til det ydre og dermed kalde kroppens eget forsvar til at hjælpe. I sidste ende fører hullerne til cellens død: På et tidspunkt eksploderer den bogstaveligt talt og tømmer dens indhold ud i vævet. Molekylerne, der pludselig frigives inde fra cellerne, er endnu et advarselssignal for immunsystemet.

Virus aktiverer også p38

Genetik og genomik e-bog

Samling af de bedste interviews, artikler og nyheder fra det sidste år. Download en kopi i dag

Interessant nok aktiveres p38 ikke kun ved overdreven solbadning. "Vi var i stand til at vise, at myggebårne vira også kan aktivere NLRP1 via p38," understreger Lea-Marie Jenster, doktorand i Schmidt-laboratoriet og førsteforfatter til denne undersøgelse. "Dette inkluderer for eksempel chikungunya-virussen, som er et stort problem i dele af Afrika og Asien og som også kan nå Tyskland som følge af klimaændringer." Virus udløser sandsynligvis endda aktiveringen af ​​p38 via flere veje.

P38 er en molekylær informationshub i huden, hvori forskellige advarselssignaler konvergerer - svarende til brandvæsenets kontrolcenter. Det er dog ikke ethvert indkommende opkald, der umiddelbart udløser akkumulering af inflammasomer – dette sker kun, når antallet og intensiteten af ​​alarmer overstiger en vis tærskel.

Prof. Dr. Florian Schmidt, Bonn Universitet

Denne regulering er vigtig, fordi inflammasomer er farlige våben, der forårsager betydelig sideskade. For eksempel fører den alvorlige betændelse til, at dele af hudvævet dør.

Men nogle gange bliver inflammasomer ikke bekæmpet strengt nok - som ved solskoldning eller nogle autoimmune sygdomme. Måske åbner p38 en ny mulighed for specifikt at undertrykke sådanne overdrevne immunreaktioner i huden.

Deltagende institutioner:

Ud over universitetshospitalet i Bonn og universitetet i Bonn, var University of Melbourne (Australien) og Boston Children's Hospital (USA) involveret i undersøgelsen.

Kilde:

Universitetet i Bonn

Reference:

Jenster, L.M., et al. (2022) P38-kinaser medierer NLRP1-inflammasomaktivering efter ribotoksisk stressrespons og virusinfektion. Journal of Experimental Medicine. doi.org/10.1084/jem.20220837.

.