Μελέτη αποκαλύπτει ένα κέντρο ελέγχου για τη φλεγμονή του δέρματος

Μελέτη αποκαλύπτει ένα κέντρο ελέγχου για τη φλεγμονή του δέρματος

Οι φλεγμονώδεις αντιδράσεις στο δέρμα μπορεί να μειώσουν τις βλάβες από την υπεριώδη ακτινοβολία ή τις λοιμώξεις, αλλά μπορεί επίσης να οδηγήσουν σε επώδυνα συμπτώματα όπως ηλιακό έγκαυμα. Μια τρέχουσα μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Βόννης και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Βόννης έχει τώρα εντοπίσει έναν μοριακό έλεγχο που ενσωματώνει αυτά τα σήματα πίεσης. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Journal of Experimental Medicine.

Ως το μεγαλύτερο όργανο στο ανθρώπινο σώμα, το δέρμα αντιπροσωπεύει κυριολεκτικά ένα σημαντικό εμπόδιο για τους ερεθιστικούς παράγοντες και τα παθογόνα του περιβάλλοντος. Όταν αυτό το φράγμα διακυβεύεται, μπορεί να εμφανιστεί επώδυνη φλεγμονή - όπως γνωρίζει όποιος έχει καεί ποτέ από τον ήλιο. Αλλά πώς ακριβώς αυτό πυροδοτείται δεν έχει γίνει ακόμη κατανοητό λεπτομερώς. «Στη μελέτη μας, ρίξαμε μια πιο προσεκτική ματιά στις διαδικασίες», εξηγεί ο καθηγητής Δρ Florian Schmidt, ο οποίος ηγείται μιας ερευνητικής ομάδας στο Ινστιτούτο Έμφυτης Ανοσίας στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Βόννης.

Η υπεριώδης ακτινοβολία ενεργοποιεί μια αλυσίδα σηματοδότησης

Το υπεριώδες φως είναι πολύ υψηλό σε ενέργεια. Επομένως, όταν χτυπήσει το δέρμα, μπορεί να βλάψει σημαντικά κυτταρικά μόρια και, ως σύνηθες αποτέλεσμα, να προκαλέσει φλεγμονή. Ωστόσο, το πώς ακριβώς συμβαίνει αυτό ήταν ασαφές. «Μπορέσαμε τώρα να δείξουμε ότι ένα γνωστό μονοπάτι σηματοδότησης κυτταρικού στρες μπορεί να προκαλέσει αυτές τις φλεγμονώδεις αντιδράσεις», εξηγεί ο Schmidt, ο οποίος είναι επίσης μέλος της Διεπιστημονικής Περιοχής Έρευνας (TRA) «Life and Health» και του ImmunoSensation2 Cluster of Excellence στο Πανεπιστήμιο της Βόννης.

Τα «γραφεία μηχανικής» του ίδιου του κυττάρου, τα ριβοσώματα, συνήθως συναρμολογούν πρωτεΐνες σύμφωνα με τις οδηγίες στο γενετικό υλικό. Εάν αυτό επηρεαστεί από τη βλάβη από την υπεριώδη ακτινοβολία, κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου: πυροδοτούν τη λεγόμενη αντίδραση ριβοτοξικού στρες. Είναι γνωστό εδώ και χρόνια ότι αυτό πυροδοτεί έναν καταρράκτη σηματοδότησης που οδηγεί στην ενεργοποίηση ενός ενζύμου που ονομάζεται p38. "Η έρευνά μας δείχνει ότι το p38 τροποποιεί μοριακά το NLRP1, έναν κρίσιμο διακόπτη για τη φλεγμονή στο δέρμα, και έτσι το ενεργοποιεί με νέο τρόπο. Αυτό ξεκινά τη συναρμολόγηση φλεγμονωδών σωμάτων από πολλά μοριακά δομικά στοιχεία."

Τα φλεγμονώδη είναι ισχυρά όπλα του έμφυτου ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτές οι πολύπλοκες μοριακές μηχανές μπορούν, μεταξύ άλλων, να μετατρέψουν ανενεργούς φλεγμονώδεις αγγελιοφόρους στην ενεργή τους μορφή. Ταυτόχρονα, διασφαλίζουν τη δημιουργία πολυάριθμων οπών στην κυτταρική μεμβράνη. Αυτό επιτρέπει στις αγγελιαφόρες ουσίες να διαφύγουν προς τα έξω και έτσι να καλούν τις άμυνες του ίδιου του σώματος να βοηθήσουν. Τελικά, οι τρύπες οδηγούν στο θάνατο του κυττάρου: κάποια στιγμή κυριολεκτικά εκρήγνυται και αδειάζει το περιεχόμενό του στον ιστό. Τα μόρια που απελευθερώνονται ξαφνικά από το εσωτερικό των κυττάρων είναι άλλο ένα προειδοποιητικό σήμα για το ανοσοποιητικό σύστημα.

Οι ιοί ενεργοποιούν επίσης το p38

Ηλεκτρονικό βιβλίο Γενετικής & Γονιδιωματικής

Συγκέντρωση των κορυφαίων συνεντεύξεων, άρθρων και ειδήσεων του περασμένου έτους. Κάντε λήψη ενός αντιγράφου σήμερα

Είναι ενδιαφέρον ότι το p38 δεν ενεργοποιείται μόνο από την υπερβολική ηλιοθεραπεία. «Καταφέραμε να δείξουμε ότι οι ιοί που μεταδίδονται από τα κουνούπια μπορούν επίσης να ενεργοποιήσουν το NLRP1 μέσω του p38», τονίζει η Lea-Marie Jenster, διδακτορική φοιτήτρια στο εργαστήριο Schmidt και πρώτη συγγραφέας αυτής της μελέτης. «Αυτό περιλαμβάνει, για παράδειγμα, τον ιό chikungunya, ο οποίος είναι ένα σημαντικό πρόβλημα σε μέρη της Αφρικής και της Ασίας και θα μπορούσε επίσης να φτάσει στη Γερμανία ως αποτέλεσμα της κλιματικής αλλαγής». Οι ιοί πιθανώς προκαλούν ακόμη και την ενεργοποίηση του p38 μέσω πολλών οδών.

Το P38 είναι ένας κόμβος μοριακών πληροφοριών στο δέρμα στο οποίο συγκλίνουν διάφορα προειδοποιητικά σήματα - παρόμοια με το κέντρο ελέγχου της πυροσβεστικής. Ωστόσο, κάθε εισερχόμενη κλήση για βοήθεια δεν πυροδοτεί αμέσως τη συσσώρευση φλεγμονωδών σωμάτων – αυτό συμβαίνει μόνο όταν ο αριθμός και η ένταση των συναγερμών υπερβαίνουν ένα συγκεκριμένο όριο».

Καθ. Δρ. Florian Schmidt, Πανεπιστήμιο της Βόννης

Αυτός ο κανονισμός είναι σημαντικός επειδή τα φλεγμονώδη είναι επικίνδυνα όπλα που προκαλούν σημαντικές παράπλευρες ζημιές. Για παράδειγμα, η σοβαρή φλεγμονή που προκαλείται οδηγεί στο θάνατο τμημάτων του ιστού του δέρματος.

Ωστόσο, μερικές φορές τα φλεγμονώδη δεν καταπολεμούνται αρκετά αυστηρά - όπως με τα ηλιακά εγκαύματα ή ορισμένες αυτοάνοσες ασθένειες. Ίσως το p38 ανοίγει μια νέα ευκαιρία για την ειδική καταστολή τέτοιων υπερβολικών ανοσολογικών αντιδράσεων στο δέρμα.

Συμμετέχοντες φορείς:

Εκτός από το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Βόννης και το Πανεπιστήμιο της Βόννης, στη μελέτη συμμετείχαν το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης (Αυστραλία) και το Νοσοκομείο Παίδων της Βοστώνης (ΗΠΑ).

Πηγή:

Πανεπιστήμιο της Βόννης

Αναφορά:

Jenster, L.M., et al. (2022) Οι κινάσες P38 μεσολαβούν στην ενεργοποίηση του φλεγμονώδους NLRP1 μετά από απόκριση ριβοτοξικού στρες και ιογενή μόλυνση. Journal of Experimental Medicine. doi.org/10.1084/jem.20220837.

.