محققان یک فرآیند سلولی را کشف کردند که منجر به التهاب می شود

به گزارش سیناپرس همدان، محققان Cedars-Sinai چندین مرحله را در یک فرآیند سلولی که مسئول تحریک یکی از پاسخ‌های التهابی مهم بدن هستند، شناسایی کرده‌اند. یافته‌های آن‌ها که در مجله Science Immunology منتشر شده است، این مطالعه فرصت‌هایی را برای تعدیل نوع التهاب مرتبط با چندین عفونت و بیماری‌های التهابی باز می‌کند.

به طور خاص، محققان درک مراحلی را که منجر به تولید IL-1 بتا (Interleukin 1 beta) می‌شوند، بهبود بخشیده‌اند، این یک سیگنال پروتئین التهابی قوی که در طی بسیاری از پاسخ‌های التهابی آزاد می‌شود است.

آندریا ولف، استادیار علوم زیست پزشکی و پزشکی در Cedars-Sinai، و نویسنده ارشد و مسئول در مطالعه جدید گفت: ما اکنون درک روشن تری از فرآیند گام به گامی که منجر به تولید IL-1 بتا می شود، داریم. با درک این فرآیند، امیدواریم روزی بتوانیم درمانی برای بیماری های مرتبط با این پاسخ التهابی پیدا کنیم.

هنگامی که سیستم ایمنی ذاتی، سیستم دفاعی که ما با آن متولد شده ایم، یک باکتری، ویروس یا مهاجم خارجی مضر را شناسایی می کند، گلبول های سفید خون را آزاد می کند تا عامل خارجی را احاطه کرده و به آن حمله کند. این می تواند باعث تورم، قرمزی، گرما و درد در بافت های بدن شود که در یک بدن سالم سرانجام از بین می روند.

با این حال، برخی از افراد در مرحله التهاب گیر می کنند. این باعث ایجاد التهاب مزمن می شود. التهاب مزمن می تواند به سلول های سالم بدن آسیب برساند و تصور می شود که منجر به شرایط جدی مانند دیابت نوع 2، بیماری قلبی و افسردگی شود.

دیوید آندرهیل، رئیس دپارتمان علوم زیست پزشکی و کرسی خانواده جنیس و ویلیام وتسمن در بیماری التهابی روده، که همچنین نویسنده ارشد و مسئول این مطالعه است، گفت: التهاب، در بسیاری از موارد، برای یک سیستم ایمنی و بدن سالم حیاتی است. با این حال، التهاب طولانی‌مدت می‌تواند بدن را ویران کند. این امر بر اهمیت درک فرآیند سلولی چگونگی فعال شدن التهاب تاکید می‌کند تا بتوانیم در جهت یافتن درمان‌های جدید برای مهار التهاب مزمن تلاش کنیم.

این مطالعه ادامه تحقیقات Cedars-Sinai است که در سال 2016 منتشر شد و توضیح می دهد که سلول ها چگونه برای تشخیص عفونت عمل می کنند. در آن مطالعه، محققان کشف کردند که آنزیمی به نام هگزوکیناز، که معمولاً توسط سلول‌ها برای تبدیل گلوکز به انرژی استفاده می‌شود، عملکردی ثانویه و التهابی دارد. آنها کشف کردند که هگزوکیناز به قندی از دیواره سلولی باکتری متصل می شود و التهابات را فعال می کند و منجر به تولید IL-1 بتا می شود. Inflammasomes گیرنده های سیستم ایمنی ذاتی هستند که میکروب ها و آسیب بافت را تشخیص می دهند. کار فعلی تصویر کامل تری از این فرآیند ارائه می دهد.

محققان دریافتند که هگزوکیناز از میتوکندری، بخشی از سلول که انرژی تولید می کند، خارج می شود. این جهش یک پاسخ ایمنی را شروع می کند: انتشار هگزوکیناز میتوکندری را بی ثبات می کند و به سلول هشدار می دهد که چیزی اشتباه است. این منجر به خوشه‌بندی کانالی به نام VDAC در غشای میتوکندری می‌شود که با پروتئین دیگری به نام NLRP3 برای شروع تجمع التهابی در تعامل است. سپس التهاب‌ها IL-1 بتا تولید می‌کنند که محرک التهاب است.

محققان سلول هایی را که از موش های آزمایشگاهی مشتق شده بودند برای درک مراحل دخیل در مسیر IL-1 بتا مورد مطالعه قرار دادند. این تیم از موادی به نام مهارکننده‌ها استفاده کردند که عملکرد سلولی و همچنین فناوری ویرایش ژن را مسدود می‌کنند تا ژن‌های خاص و پروتئین‌هایی را که بیان می‌کنند خاموش کنند. این به آنها اجازه داد تا بفهمند کدام پروتئین برای تحریک التهاب حیاتی است.

دکتر سانگ هون بایک، دانشمند پسا دکترای Cedars-Sinai، از میکروسکوپ با وضوح فوق العاده برای تجسم و اندازه گیری مراحل این فرآیند التهابی در سلول های فردی استفاده کرد.

ولف گفت: توانایی هدف گذاری مراحل خاص در این مسیر حیاتی است، زیرا اجزای این مسیر علاوه بر اینکه برای التهاب مهم هستند، در حفظ انرژی درون سلول نیز نقش حیاتی دارند. ما می‌خواهیم نقش التهابی آن را به رسمیت بشناسیم، نه اینکه همه آن را خاموش کنیم، زیرا این برای سلول مضر است.

محققان به مطالعه مراحل سلولی منتهی به نقش هگزوکیناز در فعال شدن التهاب‌ها ادامه می‌دهند. آنها همچنین از نتایج این مطالعه برای شروع به هدف قرار دادن این مسیر التهابی در بیماری های مختلف استفاده می کنند.

منبع: Science Immunology

مترجم: کیانوش کرمی