Ученые описывают ранее неизвестное заболевание иммунной системы: в особой подгруппе иммунных клеток пациентов с первичным иммунодефицитом клеточное дыхание значительно усиливается. Эта клеточная метаболическая гиперактивность приводит к воспалению, как сообщает международная исследовательская группа под руководством Базельского университета и университетской больницы Базеля в журнале Nature Immunology.
Иммунная система защищает нас от инфекций и опухолей – сложная задача, не в последнюю очередь потому, что при этом необходимо избегать нанесения вреда здоровым тканям организма. Однако редкие генетические заболевания приводят к дефектам иммунной системы, известным как первичные иммунодефицитные расстройства (ВЗОМТ). Одним из последствий таких нарушений является восприимчивость к инфекциям, но некоторые опухоли и неинфекционные воспаления (аутоиммунные заболевания) также могут возникать чаще.
Исследователи проверили гипотезу о том, что метаболическая активность иммунных клеток пациентов с ПИД может служить биомаркером. Они основали это на том факте, что клеточный метаболизм является ключевым регулятором функционирования иммунных клеток. В иммунных клетках подгруппы обследованных пациентов с ВЗОМТ ключевой метаболический процесс – клеточное дыхание – действительно значительно увеличился. Во время клеточного дыхания энергия вырабатывается в митохондриях, "электростанции ячейки."
Повышенное клеточное дыхание
На основе этого открытия исследователи смогли расшифровать новый вид механизма заболевания, от генетического дефекта через митохондрии и обратно до передачи сигнала в ядро. Повышенное клеточное дыхание было вызвано гиперактивностью белка в дыхательной цепи. Затем это сигнализировало клеткам производить медиаторы воспаления. Получив эти результаты, исследователи смогли успешно назначить целевое лечение, одобренное для другого показания.
Исследование возглавили профессор Кристоф Хесс (Департамент биомедицины (DBM) Базельского университета и университетской клиники Базеля и CITIID, Кембриджский университет) и профессор Майк Речер (DBM, Базельский университет и университетская клиника Базеля).
"Это пример того, как исследования, проводимые пациентами, могут помочь в расшифровке молекулярных процессов, вызывающих болезни," Кристоф Гесс говорит. Это приносит пользу пациентам, которые могут получать более целенаправленные и эффективные лекарства с меньшим количеством побочных эффектов. Кроме того, понимание фундаментальных биологических процессов, полученное при изучении редких заболеваний, также может позволить новые патофизиологические соображения, относящиеся к более распространенным заболеваниям.