Badanie ujawnia ośrodek kontroli zapalenia skóry

Badanie ujawnia ośrodek kontroli zapalenia skóry

Reakcje zapalne skóry mogą zmniejszyć uszkodzenia spowodowane promieniowaniem UV lub infekcjami, ale mogą również prowadzić do bolesnych objawów, takich jak oparzenia słoneczne. W bieżącym badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie w Bonn i Szpitalu Uniwersyteckim w Bonn zidentyfikowano kontrolę molekularną, która integruje te sygnały stresu. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Journal of Experimental Medicine.

Jako największy organ człowieka, skóra dosłownie stanowi główną barierę dla czynników drażniących i patogenów ze środowiska. Kiedy ta bariera zostanie naruszona, może wystąpić bolesny stan zapalny – o czym wie każdy, kto kiedykolwiek doznał poparzenia słonecznego. Ale dokładnie, jak to się dzieje, nie zostało jeszcze szczegółowo poznane. „W naszym badaniu przyjrzeliśmy się bliżej tym procesom” – wyjaśnia prof. dr Florian Schmidt, który kieruje grupą badawczą w Instytucie Odporności Wrodzonej Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn.

Stres UV uruchamia łańcuch sygnalizacyjny

Światło UV ma bardzo dużą energię. Dlatego też, gdy uderzy w skórę, może uszkodzić ważne cząsteczki komórkowe, a w efekcie wywołać stan zapalny. Nie było jednak jasne, jak dokładnie to się dzieje. „Udało nam się teraz wykazać, że znany komórkowy szlak sygnalizacji stresu może wyzwalać te reakcje zapalne” – wyjaśnia Schmidt, który jest także członkiem Transdyscyplinarnego Obszaru Badawczego (TRA) „Życie i Zdrowie” oraz Klastra Doskonałości ImmunoSensation2 na Uniwersytecie w Bonn.

Własne „biura inżynieryjne” komórki, rybosomy, zwykle składają białka zgodnie z instrukcjami zawartymi w materiale genetycznym. Jeśli naruszą to uszkodzenia spowodowane promieniowaniem UV, alarmują: wywołują tak zwaną reakcję na stres rybotoksyczny. Od lat wiadomo, że uruchamia to kaskadę sygnalizacyjną, która prowadzi do aktywacji enzymu zwanego p38. „Nasze badania pokazują, że p38 modyfikuje molekularnie NLRP1, kluczowy przełącznik stanu zapalnego w skórze, i w ten sposób aktywuje go w nowatorski sposób. To inicjuje składanie inflammasomów z wielu molekularnych elementów budulcowych”.

Inflamasomy są potężną bronią wrodzonego układu odpornościowego. Te złożone maszyny molekularne mogą między innymi przekształcać nieaktywne przekaźniki stanu zapalnego w ich aktywną formę. Jednocześnie zapewniają powstanie licznych dziur w błonie komórkowej. Pozwala to substancjom przekaźnikowym uciec na zewnątrz i w ten sposób przywołać do pomocy własne mechanizmy obronne organizmu. Ostatecznie dziury prowadzą do śmierci komórki: w pewnym momencie dosłownie eksploduje i opróżnia swoją zawartość do tkanki. Cząsteczki nagle uwolnione z wnętrza komórek są kolejnym sygnałem ostrzegawczym dla układu odpornościowego.

Wirusy aktywują również p38

E-Book Genetyka i genomika

Zestawienie najważniejszych wywiadów, artykułów i aktualności z ostatniego roku. Pobierz kopię już dziś

Co ciekawe, p38 jest aktywowany nie tylko podczas nadmiernego opalania. „Udało nam się wykazać, że wirusy przenoszone przez komary mogą również aktywować NLRP1 poprzez p38” – podkreśla Lea-Marie Jenster, doktorantka w laboratorium Schmidt i pierwsza autorka tego badania. „Dotyczy to na przykład wirusa chikungunya, który stanowi poważny problem w niektórych częściach Afryki i Azji i może również przedostać się do Niemiec w wyniku zmiany klimatu”. Wirusy prawdopodobnie nawet wyzwalają aktywację p38 kilkoma drogami.

P38 to molekularne centrum informacji w skórze, w którym zbiegają się różne sygnały ostrzegawcze – podobnie jak centrum dowodzenia straży pożarnej. Jednak nie każde przychodzące wołanie o pomoc powoduje natychmiastową akumulację inflamasomów – dzieje się tak tylko wtedy, gdy liczba i intensywność alarmów przekracza określony próg.

Prof. Dr. Florian Schmidt, Universität Bonn

Ta regulacja jest ważna, ponieważ inflammasomy są niebezpieczną bronią, która powoduje znaczne szkody uboczne. Na przykład wywołany poważny stan zapalny prowadzi do obumierania części tkanki skóry.

Czasami jednak inflamasomy nie są zwalczane wystarczająco rygorystycznie – jak w przypadku oparzeń słonecznych lub niektórych chorób autoimmunologicznych. Być może p38 otwiera nową możliwość specyficznego tłumienia takich nadmiernych reakcji immunologicznych w skórze.

Instytucje uczestniczące:

Oprócz Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn i Uniwersytetu w Bonn w badaniu wzięły udział Uniwersytet w Melbourne (Australia) i Bostoński Szpital Dziecięcy (USA).

Źródło:

Universität Bonn

Odniesienie:

Jenster, L.M. i in. (2022) Kinazy P38 pośredniczą w aktywacji inflamasomu NLRP1 po odpowiedzi na stres rybotoksyczny i infekcji wirusowej. Journal of Experimental Medicine . doi.org/10.1084/jem.20220837.

.