Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Sprytny ruch wyprzedzający pozwala "przechytrzyć" choroby zapalne

Rekomendowane odpowiedzi

Wyeliminowanie uszkodzonych mitochondriów może pomagać w zapobieganiu przewlekłym chorobom zapalnym.

Stan zapalny to reakcja, której organizm potrzebuje, by wyeliminować np. bakterie czy wirusy, jednak nadmierny stan zapalny może uszkadzać zdrowe komórki, przyczyniając się do starzenia i chorób przewlekłych.

Inflamasomy to wielobiałkowe kompleksy cytosolowe. Są one aktywowane przez struktury drobnoustrojów i przez cząsteczki powstałe wskutek zaburzeń metabolicznych czy uszkodzeń tkanek. Są wytwarzane m.in. w monocytach, makrofagach, limfocytach T oraz komórkach nabłonkowych. W tworzeniu inflamasomów szczególną rolę odgrywają przedstawiciele podrodziny NLRP. Do najlepiej poznanych należy inflamasom NLRP3. Aktywowanie kompleksu inflamasomu umożliwia dojrzewanie i uwalnianie cytokin prozapalnych typu IL-1 i IL-18.

NLRP3 jest nieaktywny w zdrowej komórce, uruchamia go uszkodzenie mitochondriów przez stres czy toksyny bakteryjne. Gdy inflamasom NLRP3 "utknie" w stanie włączonym, może się przyczyniać do szeregu chorób zapalnych, w tym dny moczanowej, choroby zwyrodnieniowej stawów, a także chorób Alzheimera i Parkinsona.

W nowym badaniu na myszach zademonstrowano, że w leczeniu niektórych chorób zapalnych może pomóc pewna unikatowa metoda: zmuszanie komórek do eliminowania uszkodzonych mitochondriów przed aktywacją inflamasomu NLRP3.

W 2018 r. zespół prof. Michaela Karina z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego wykazał, że uszkodzone mitochondria aktywują inflamasom NLRP3. Ustalono także, że jest on dezaktywowany, gdy mitochondria zostają wyeliminowane na drodze mitofagii.

Wiedząc to, zastanawialiśmy się, czy da się wyeliminować szkodliwy nadmierny stan zapalny, celowo wywołując mitofagię, która może usunąć uszkodzone mitochondria i w ten sposób zawczasu zahamować aktywację inflamasomu NLRP3. Wtedy nie dysponowaliśmy jednak dobrą metodą indukowania mitofagii.

Ostatnio dr Elsa Sanchez-Lopez badała, jak makrofagi regulują wychwyt choliny i właśnie wtedy odkryła coś, co może zapoczątkować mitofagię: inhibitor enzymu zwanego kinazą cholinową (ang. choline kinase, ChoK). Po zahamowaniu ChoK cholina przestaje być wbudowywana w błony mitochondriów. W rezultacie komórki postrzegają mitochondria jako uszkodzone i usuwają je na drodze mitofagii.

Co najważniejsze, usuwając uszkodzone mitochondria za pomocą inhibitorów ChoK, byliśmy w stanie zahamować samą aktywację inflamasomu NLRP3 - opowiada Karin.

By przetestować zdolność kontrolowania inflamasomu w organizmach żywych, Amerykanie przeprowadzili eksperymenty na myszach. Okazało się, że podanie inhibitorów ChoK nie dopuszczało do rozwoju ostrego stanu zapalnego wywołanego kwasem moczowym i toksyną bakteryjną.

Terapia inhibitorem ChoK odwracała też stan zapalny związany z zespołem Muckle'a-Wellsa - chorobą autoimmunologiczną uwarunkowaną mutacją w genach NLRP3. Jednym z jej objawów jest powiększenie śledziony; im większa, tym silniejszy stan zapalny. Śledziony myszy z zespołem Muckle'a-Wellsa były średnio 2-krotnie większe niż u zdrowych gryzoni, ale znormalizowały się po podaniu inhibitorów ChoK.

Inflamasom NLRP3 uruchamia uwalnianie silnych cytokin prozapalnych: IL-1β oraz IL-18. Wg Karina, istnieją leki blokujące IL-1β, nie ma jednak wpływających na IL-18. Jak wykazał jego zespół, inhibitory ChoK zmniejszają wpływ obu cytokin.

To ważne, gdyż istnieje [co najmniej] kilka chorób, w tym toczeń i osteoartoza, których leczenie wymaga [...] hamowania obu: IL-1β oraz IL-18 - podsumowuje naukowiec.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W ostatnich dekadach gwałtownie zwiększył się zasięg występowania dengi, wirusowej choroby przenoszonej przez komary. Zagrożona jest nią już połowa ludzkości, a WHO umieściła dengę na liście 10 największych zagrożeń dla ludzkości. Każdego roku zaraża się około 400 mln osób, z czego u ponad 100 mln występują objawy. Istnieją cztery odmiany (serotypy) wirusa dengi. Przechorowanie zakażenia daje odporność na całe życie, ale tylko na konkretny serotyp. Kolejne zakażenia innymi serotypami zwiększają ryzyko ciężkich powikłań i śmierci. Dotychczas nie istniał żaden specyficzny sposób leczenia dengi. Jednak wkrótce może się do zmienić.
      Naukowcy z Uniwersytetu Katolickiego w Leuven (KU Leuven) poinformowali o stworzeniu bardzo silnego inhibitora wirusa dengi. Jest on skuteczny przeciwko wszystkim serotypom i może być wykorzystywany zarówno w leczeniu, jak i prewencji.
      Profesor Johan Neyts z Instytut Rega na KU Leuven wyjaśnia działanie inhibitora JNJ-A07. Wraz z grupą doktora Ralfa Batenschlagera z Uniwersytetu w Heidelbergu, wykazaliśmy, że nasz inhibitor zapobiega interakcji dwóch protein niezbędnych do kopiowania materiału genetycznego wirusa. Gdy do tej interakcji nie dochodzi, wirus nie może kopiować swojego RNA, więc nie powstają nowe wiriony.
      Naukowcy przetestowali swój inhibitor na 21 klinicznych izolatach, które reprezentowały naturalne zróżnicowanie genotypów i serotypów wirusa dengi. Okazało się, że JNJ-A07 działa za pośrednictwem nieznanego wcześniej mechanizmu zapobiegając powstaniu wirusowego kompleksu replikacyjnego poprzez blokowanie interakcji pomiędzy proteinami NS3 oraz NS4B. Przeprowadzone badania na myszach sugerują też, że inhibitor może być wykorzystywany nie tylko do leczenia osób już zarażonych, ale również prewencyjnie. Okazało się, że nawet doustnie podana niska dawka leku jest bardzo efektywna. Co więcej, leczenie działa nawet wówczas, gdy mamy silnie rozwiniętą infekcję. W takim przypadku liczba wirusów we krwi gwałtownie spadła w ciągu 24 godzin od rozpoczęcia leczenia. To pokazuje, z jak silnym lekiem mamy do czynienia, mówi doktor Suzanne Kaptein z KU Leuven.
      Nowy lek może przydać się przede wszystkim na obszarach częstego występowania dengi. W okresach szczególnej aktywności wirusa czy w przypadku pojawienia się epidemii, mieszkańcy takich obszarów mogliby przez kilka dni czy tygodni przyjmować lek, by zapobiec zakażeniu lub wyleczyć się z już istniejącej infekcji. Lek mógłby też chronić osoby podróżujące na takie obszary, jak turyści czy pracownicy organizacji pomocowych.
      Prace nad lekiem na dengę rozpoczęły się w Leuven w 2009 roku. Najpierw sprawdziliśmy tysiące molekuł, by sprawdzić, czy któraś z nich zapobiega namnażaniu się wirusa w warunkach laboratoryjnych. Innymi słowy, poszukiwaliśmy igły w stogu siana. Gdy znaleźliśmy takie molekuły, nasi chemicy zaczęli z nimi pracować. stworzyli wiele wersji każdej z nich, poszukując takiej odmiany, która będzie najlepiej działała przeciwko wirusowi, mówi Neyts. Naukowcy mieli przed sobą bardzo trudne zadanie. Wystarczy wspomnieć, że proces optymalizacji molekuły składał się z około 2000 kroków. Lata intensywnej pracy zaowocowały stworzeniem niezwykle silnego inhibitora dengi, który teraz możemy z dumą zaprezentować.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      U kobiet stan zapalny zmniejsza reakcję mózgu na nagrodę. U mężczyzn efekt ten nie występuje.
      Autorzy artykułu z pisma Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging dodają, że obniżona aktywność mózgowego ośrodka nagrody jest oznaką anhedonii, jednego z objawów depresji. Polega ona na utracie zdolności odczuwania przyjemności i radości.
      U kobiet depresja jest diagnozowana 2-3-krotnie częściej. Nowe ustalenia mogą w pewnym stopniu wyjaśnić, skąd biorą się międzypłciowe różnice w tym zakresie.
      Nasze badanie jako pierwsze pokazuje, że w obecności stanu zapalnego istnieją międzypłciowe różnice w nerwowej wrażliwości na nagrodę [...] - podkreśla dr Naomi Eisenberger z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles.
      W eksperymencie wzięło udział 115 osób, w tym 69 kobiet. Wylosowano je do 2 grup, którym podawano placebo lub niską dawkę wywołującej stan zapalny endotoksyny. Dwie godziny później ochotnicy wykonywali złożone zadanie (grali, by zdobyć nagrodę pieniężną) w skanerze do fMRI.
      Naukowcy monitorowali aktywność brzusznego prążkowia (ang. ventral striatum, VS), które należy do tzw. układu nagrody. Okazało się, że u kobiet endotoksyna prowadziła do obniżonej aktywności VS podczas przewidywania nagrody. Zjawiska nie zaobserwowano u mężczyzn.
      U kobiet, ale nie u mężczyzn, z grupy dostającej endotoksynę spadki aktywności VS podczas przewidywania nagrody wiązały się ze wzrostem stanu zapalnego.
      To sugeruje, że przez zmniejszenie wrażliwości na nagrodę kobiety z przewlekłym stanem zapalnym mogą być szczególnie podatne na wystąpienie depresji. Klinicyści zajmujący się kobietami z zaburzeniami zapalnymi powinni [więc] bacznie monitorować pacjentki pod kątem możliwych początków objawów depresyjnych - zaznacza dr Mona Moieni.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wiadomo już, za pośrednictwem jakiego szlaku molekularnego siła mechaniczna nasila u myszy bliznowacenie. Odkrycie naukowców ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Stanforda może doprowadzić do powstania nowych metod terapii chorób zwłókniających, w tym zwłóknienia płuc, czy o podłożu zapalnym, np. reumatoidalnego zapalenia stawów (Nature Medicine).
      Myszy zmodyfikowano genetycznie w taki sposób, by nie występował u nich enzym aktywowany przez siłę mechaniczną - kinaza płytek przylegania (ang. focal adhesion kinase, FAK). Okazało się, że po nacięciu powłok skórnych stan zapalny i włóknienie były u nich znacznie słabiej zaznaczone niż w grupie kontrolnej. Amerykanie zauważyli, że podobne zjawiska wystąpiły u gryzoni, u których za pomocą związku organicznego o nazwie PF-573228 zablokowano działanie enzymu. Działo się tak, bo dzięki niemu komórki wyczuwają zmiany w środowisku mechanicznym.
      Stan zapalny stanowi ważną część gojenia, jest jednak także związany z bliznowaceniem. Mimo że opisano chemiczne mechanizmy prowadzące do zapalenia, siłami mechanicznymi jako stymulatorami odpowiedzi biologicznej i celem terapeutycznym właściwie się nie zajmowano. A by zadziałała taka siła, wystarczy przecież, żeby pacjent się poruszał, rozciągając i przemieszczając brzegi rozcięcia skóry.
      Środowisko fizyczne - środowisko sił mechanicznych, które utrzymują nasze komórki razem - nie było brane poważnie jako źródło stanu zapalnego i włóknienia - podkreśla dr Geoffrey Gurtner.
      Wcześniej trudno było rozstrzygnąć, czy FAK spełnia jakąś rolę w bliznowaceniu i przebiegu stanu zapalnego. Zespół Gurtnera ustalił ponad wszelką wątpliwość, że tak. Podczas eksperymentów u genetycznie zmodyfikowanych myszy z ranami skóra goiła się normalnie, ale powstawało mniej blizn. Dziesięć dni po nacięciu skóry, w porównaniu do grupy kontrolnej, odnotowano o 48% mniej komórek tkanki bliznowatej.
      Podczas badań w probówkach stwierdzono, że mysia tkanka bliznowata, w której brakowało FAK, nie reagowała normalnie na bodźce mechaniczne i wydzielała o wiele mniej mediatorów zapalnych.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Implanty "wybrukowane" nanocząstkami metalu zmniejszają ryzyko odrzucenia przez organizm. Naukowcy z Uniwersytetu w Göteborgu jako pierwsi wyjaśnili, czemu implant o nierównej powierzchni łatwiej integruje się z otaczającą tkanką niż jego gładka wersja (International Journal of Nanomedicine).
      Zespół badawczy pracował pod przewodnictwem Hansa Elwinga. Szwedzi wykorzystali technikę, dzięki której na złotej powierzchni można było uzyskać nanostruktury o średnicy 10-18 nm, a następnie związać je z drugą idealnie gładką złotą powierzchnią w ściśle kontrolowanych odległościach. W ten sposób uzyskano coś na kształt wybrukowanego chodnika.
      Okazało się, że wybrukowanie powierzchni implantu zmniejszało aktywację ważnych elementów nieswoistej odpowiedzi odpornościowej. Stało się tak, gdyż nanocząstki miały zbliżone wymiary do kilku białek, które biorą w niej udział . Dzięki temu organizmowi łatwiej zintegrować ciała obce, np. rozruszniki, endoprotezy stawów czy kapsułki z lekami. Spada ryzyko miejscowego stanu zapalnego.
      Niewykluczone, że wrodzony układ odpornościowy został tak zaprojektowany, by reagować na gładkie powierzchnie, ponieważ z jednej strony takowe nie występują naturalnie w organizmie, a z drugiej, niektóre bakterie mają idealnie gładką powierzchnię - wyjaśnia Elwing.
      Współczesna nanotechnologia jest na tyle zaawansowana, że wyprodukowanie implantów lub kapsułek leków o zadanej topografii powierzchni jest dość proste i tanie. Zanim jednak podobne rozwiązania zostaną wdrożone w ludzkiej medycynie, minie kilka lat. Obecnie trwają prace nad modyfikacją różnego rodzaju implantów tytanowych. Rozpoznajemy scenariusz, w którym wykonywalibyśmy tytanowe śruby gęstsze w pobliżu łba, dzięki czemu lepiej zlewałyby się w górnej części [czyli tam, gdzie kość jest twardsza].
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Suplementy z imbiru obniżają markery stanu zapalnego toczącego się w jelicie grubym (Cancer Prevention Research).
      Zespół dr Suzanny M. Zick ze Szkoły Medycznej University of Michigan zebrał grupę 30 pacjentów. Wylosowano ich do grupy eksperymentalnej, która przez 28 dni zażywała suplementy z imbirem, lub do grupy placebo (kontrolnej).
      Po 28 dniach naukowcy określali poziom zestawu markerów stanu zapalnego jelita grubego. W większości przypadków zaobserwowano istotne statystycznie spadki.
      Zick podkreśla, że wcześniejsze badania wskazywały na stan zapalny jako czynnik ryzyka raka jelita grubego. W przyszłości trzeba będzie sprawdzić, jak zażywanie suplementów imbiru wpływa na zagrożenie tą chorobą (teoretycznie powinno je obniżać).
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...