Studie avslører et kontrollsenter for hudbetennelse

Studie avslører et kontrollsenter for hudbetennelse

Betennelsesreaksjoner i huden kan redusere skader fra UV-stråling eller infeksjoner, men kan også føre til smertefulle symptomer som solbrenthet. En aktuell studie fra Universitetet i Bonn og Universitetssykehuset i Bonn har nå identifisert en molekylær kontroll som integrerer disse stresssignalene. Resultatene ble publisert i Journal of Experimental Medicine.

Som det største organet i menneskekroppen, representerer huden bokstavelig talt en stor barriere for miljøirriterende stoffer og patogener. Når denne barrieren er kompromittert, kan smertefull betennelse oppstå - som alle som noen gang har blitt solbrent vet. Men nøyaktig hvordan dette utløses er ennå ikke forstått i detalj. "I vår studie tok vi en nærmere titt på prosessene," forklarer prof. Dr. Florian Schmidt, som leder en forskningsgruppe ved Institutt for medfødt immunitet ved universitetssykehuset i Bonn.

UV-stress utløser en signalkjede

UV-lys er svært høy i energi. Derfor, når den treffer huden, kan den skade viktige cellemolekyler og som et vanlig resultat utløse betennelse. Men nøyaktig hvordan dette skjer var uklart. "Vi har nå vært i stand til å vise at en kjent cellulær stresssignalvei kan utløse disse inflammatoriske reaksjonene," forklarer Schmidt, som også er medlem av det transdisiplinære forskningsområdet (TRA) "Life and Health" og ImmunoSensation2 Cluster of Excellence ved Universitetet i Bonn.

Cellens egne «ingeniørkontorer», ribosomene, setter normalt sammen proteiner etter instruksjonene i arvematerialet. Hvis dette er svekket av UV-skader, slår de alarm: de utløser den såkalte ribotoksiske stressreaksjonen. Det har vært kjent i årevis at dette utløser en signalkaskade som fører til aktivering av et enzym kalt p38. "Vår forskning viser at p38 molekylært modifiserer NLRP1, en kritisk bryter for betennelse i huden, og dermed aktiverer den på en ny måte. Dette initierer samlingen av inflammasomer fra mange molekylære byggesteiner."

Inflammasomer er kraftige våpen i det medfødte immunsystemet. Disse komplekse molekylære maskinene kan blant annet konvertere inaktive inflammatoriske budbringere til deres aktive form. Samtidig sørger de for at det lages mange hull i cellemembranen. Dette gjør at messenger-stoffer kan unnslippe til utsiden og dermed kalle kroppens eget forsvar for å hjelpe. Til syvende og sist fører hullene til cellens død: på et tidspunkt eksploderer den bokstavelig talt og tømmer innholdet i vevet. Molekylene som plutselig frigjøres fra innsiden av cellene er et annet varselsignal for immunsystemet.

Virus aktiverer også p38

Genetikk og genomikk eBok

Sammenstilling av de beste intervjuene, artikler og nyheter fra det siste året. Last ned en kopi i dag

Interessant nok aktiveres p38 ikke bare ved overdreven soling. "Vi var i stand til å vise at myggbårne virus også kan aktivere NLRP1 via p38," understreker Lea-Marie Jenster, doktorgradsstudent ved Schmidt-laboratoriet og førsteforfatter av denne studien. "Dette inkluderer for eksempel chikungunya-viruset, som er et stort problem i deler av Afrika og Asia og kan også nå Tyskland som følge av klimaendringer." Virus utløser sannsynligvis til og med aktiveringen av p38 via flere veier.

P38 er et molekylært informasjonsknutepunkt i huden der ulike varselsignaler samles – i likhet med brannvesenets kontrollsentral. Imidlertid utløser ikke alle innkommende oppfordringer umiddelbart akkumulering av inflammasomer – dette skjer bare når antallet og intensiteten av alarmer overskrider en viss terskel.»

Prof. Dr. Florian Schmidt, Universitetet i Bonn

Denne reguleringen er viktig fordi inflammasomer er farlige våpen som forårsaker betydelig sideskade. For eksempel fører den alvorlige betennelsen som forårsakes til at deler av hudvevet dør.

Noen ganger bekjempes imidlertid ikke inflammasomer strengt nok - som med solbrenthet eller noen autoimmune sykdommer. Kanskje åpner p38 for en ny mulighet til å spesifikt undertrykke slike overdrevne immunreaksjoner i huden.

Deltakende institusjoner:

I tillegg til Universitetssykehuset i Bonn og Universitetet i Bonn, var University of Melbourne (Australia) og Boston Children's Hospital (USA) involvert i studien.

Kilde:

Universitetet i Bonn

Referanse:

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

.