Недавно обнаруженная связь между биологическими процессами раскрывает новый способ контроля воспалительного процесса, — пишет eurekalert.org со ссылкой на Developmental Cell. Ученые из Центра геномной регуляции, входящего в состав Барселонского института науки и технологии (Испания), раскрыли биологические детали того, как клетки производят важную молекулу, участвующую в воспалении, что указывает на новый путь для разработки противовоспалительных препаратов.
Исследовательская группа под руководством Вивека Малхотры фокусировалась на IL-1β — белке, выделяемом иммунными клетками в ответ на сигналы «опасности», такие как бактериальная инфекция или повреждение тканей. Этот белок вызывает воспаление, которое помогает бороться с инфекцией и способствует выздоровлению.
Чрезмерное продуцирование IL-1β приводит к нежелательному воспалению, которое вовлечено в широкий спектр заболеваний, включая аутоиммунные, нейродегенеративные и сердечно-сосудистые. Поэтому обеспечение того, чтобы IL-1β продуцировался в нужное время и в нужном месте, жизненно важно для здоровья.
Несмотря на его важную роль в воспалении, все еще остается много загадок относительно того, сколько вырабатывается IL-1β и как он выделяется из иммунных клеток. Например, в IL-1β отсутствует обычная молекулярная «метка идентичности», обнаруженная во многих других белках, которые экспортируются из клеток и следуют определенному пути.
В недавних сообщениях высказывалось предположение, что продукция IL-1β может зависеть от того, что известно как отклик неструктурированных белков (unfolded protein response — UPR), который предотвращает накопление аномальных белков внутри клеток, когда они находятся в стрессовых условиях, таких как низкий уровень питательных веществ. Но все больше свидетельств указывает на роль UPR в производстве белков и в нормальных условиях.
В поисках связи между производством UPR и IL-1β Малхотра и Мариора Чиритуа использовали простую плесень и дрожжи, которые используют аналогичные пути для выделения белков при стрессе. Один из ключевых участников этого процесса известен как GrpA, очень похожий на белок GRASP55 у людей и мышей.
Используя методы генной инженерии, команда создала мышей без гена GRASP55 и внимательно изучила их иммунные клетки. Они сразу же заметили, что IL-1β накапливался внутри клеток, а не высвобождался, что означало, что он больше не мог вызывать воспаление. Эти накапливания внутри клеток являются плохой новостью, поскольку они означают, что ни IL-1β, ни иммунные клетки, в которых он продуцируется, не могут должным образом реагировать на триггеры воспаления.
Исследователи также обнаружили, что другой белок, играющий важную роль в активации UPR во время стресса, известный как IRE1α, больше не работает должным образом в этих клетках.
Обнаружив эту важнейшую связь между UPR, GRASP55 и IL-1β, можно предположить, что вмешательство в эти пути может быть потенциальным способом контроля производства и высвобождения этой воспалительной молекулы.
Препараты, которые блокируют UPR, в настоящее время разрабатываются в качестве средств лечения нейродегенеративных заболеваний с участием аномальных белков, включая болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, поэтому будет интересно посмотреть, можно ли применять этот подход для поиска новых методов противовоспалительной терапии.
«Эти данные очень важны для понимания того, как белки, такие как IL-1β, которые не секретируются стандартным путем, высвобождаются из клеток», — говорит Малхотра.
«Будет очень интересно узнать, предотвращают ли GRASP55 и UPR другие секретируемые молекулы от агрегации внутри клеток и играют ли они более общую роль в контроле количества белков, предназначенных для экспорта», — заключает Чиритуа.
Статья опубликована в журнале Developmental Cell
