Иммунные клетки имеют «переключатель» воспаления, который включает в себя воспалительный путь NLRP3 , и нацеливание на него может предотвратить или даже обратить вспять хроническое воспаление, наблюдаемое при таких заболеваниях, как рассеянный склероз (РС) и при состояниях, связанных со старением, согласно ранним исследованиям.
Маркировка воспаления РС была связана с активацией воспаления NLRP3.
В исследовании, « ацетилирование переключатель NLRP3 инфламмасомы РЕГУЛИРУЕТ возрастную хроническое воспаление и инсулинорезистентность , » было опубликовано в журнале Cell Metabolism .
Хроническое воспаление, которое возникает в результате чрезмерного иммунного ответа, может усиливаться с возрастом и приводить к различным заболеваниям — от болезни Альцгеймера и РС до рака и диабета.
Молекулярные триггеры, ответственные за провоцирование иммунной системы, однако, не ясны.
Команда, возглавляемая исследователями из Калифорнийского университета (UC), Беркли , обнаружила молекулярный «переключатель», который контролирует хроническое воспаление в организме.
Ученые использовали мышиные модели старения и разработали клеточную систему, которая моделирует воспаление, связанное со старением. Он моделирует эффекты воспаления на метаболизм — в том числе на резистентность к инсулину , преддиабетическое состояние, отмечаемое клетками, которые больше не реагируют на инсулин.
«Моя лаборатория очень заинтересована в понимании обратимости старения», — сказала Даника Чен, профессор Калифорнийского университета в Беркли и старший автор исследования в одной из новостей .
«В прошлом мы показали, что состаренные стволовые клетки [ клетки- предшественники с потенциалом развития в несколько типов клеток] можно омолодить. Теперь мы спрашиваем: в какой степени старение можно обратить вспять?
«И мы делаем это, рассматривая физиологические состояния, такие как воспаление и резистентность к инсулину, которые связаны с дегенерацией и болезнями, связанными со старением», — добавил Чэнь.
Используя их модели, команда показала, что путь, связанный с иммунными клетками, называемый NLRP3-воспалением, является источником воспаления, связанного со старением. Важно отметить, что исследователи нашли потенциальный способ выключить его.
Это воспаление состоит из сенсорной молекулы, называемой NLRP3, которая воспринимает угрозы или сигналы опасности внутри иммунных клеток, чтобы быстро рекрутировать другие белки и запустить воспалительный ответ. Такой путь является центральным для координации провоспалительных реакций и участвует в хронических состояниях, таких как РС, рак и диабет.
Исследования у пациентов с РС предполагают, что активация воспаления происходит во время болезни. Эксперименты на моделях MS-мышей также подтверждают, что NLRP3-воспаление является критическим и необходимым для развития MS.
Работая с мышами и иммунными клетками, называемыми макрофагами, Чен и его коллеги обнаружили, что специфическая химическая модификация, называемая ацетилированием (добавление ацетильной группы к соединению), работает как молекулярный «переключатель», который включает эту воспалительную систему.
Они сообщают, что когда NLRP3 ацетилируется, он остается в более активной форме, способствующей воспалению. Тем не менее, это активное состояние может быть предотвращено с помощью белка под названием SIRT2, который выводит ацетил (по существу, деацетилирует NLRP3), отключая воспалительные процессы.
У мышей, генетически модифицированных с отсутствием SIRT2, в старшем возрасте было больше признаков воспаления, чем у их нормальных собратьев. Эти мыши также демонстрировали более высокую инсулинорезистентность, состояние, связанное с диабетом 2 типа и метаболическим синдромом .
«Это ацетилирование может служить переключателем», — сказал Чен. «Итак, когда он ацетилирован, это воспаление включено. Когда он деацетилирован, воспаление исчезает ».
Это открытие показывает, что лечение, которое деацетилирует — выключает — воспаление NLRP3, может помочь предотвратить или вылечить состояния, связанные со старением и воспалением, и, возможно, с возрастной дегенерацией в целом.
Исследуя более старых мышей, у которых вырабатывали деацетилированную или ацетилированную версию NLRP3, ученые увидели, что у тех, у кого деацетилированная или «выключенная» версия воспаленной муки имела лучшую резистентность к инсулину через шесть недель.
Это говорит о том, что нацеливание на ацетилирование NLRP3 может фактически обратить воспалительные состояния.
«Эти результаты подтверждают дисрегуляцию переключателя ацетилирования воспалительного белка NLRP3 как источника хронического воспаления, связанного со старением, и подчеркивают обратимость хронического воспаления, связанного со старением, и резистентности к инсулину», — пишут исследователи.
«Я думаю, что этот вывод имеет очень важное значение для лечения основных хронических заболеваний человека», — сказал Чэнь. «Я думаю, что как никогда важно понять обратимость состояний, связанных со старением, и использовать эти знания для разработки лекарств от болезней, связанных со старением».
