Geny odpowiedzialne za reakcję immunologiczną
Izabela Klauza | 2008-01-06
Odkryto geny odpowiedzialne za mechanizm odpowiedzi immunologicznej. Badanie głównie oparły się na interleukinach (szczególnie IL-10), jako czynnikach kluczowych w tym procesie. Nieodpowiedni poziom IL-10 może prowadzić do licznych zaburzeń, stąd tak ważny mechanizm regulujący reakcje odpornościową, pod kontrolą interleukiny 10. Taki mechanizm jest kontrolowany przez dwa- wcześniej nie podejrzewane o pełnienie tej roli- geny: Pbx-1 i Prep-1.
Interleukiny, są to białka, zaliczane do grupy cytokin (kontrolują procesy zapalne i regulują działanie układu immunologicznego). Produkowane przez układ odpornościowy, stymulują podział limfocytów, oraz wpływają na komunikację pomiędzy komórkami w systemie immunologicznym. Jednym z typów interleukin jest interleukina 10 (IL-10). Jest interleukiną przeciwzapalną- czyli hamuje syntezę interleukin prozapalnych (tj. IL-2 czy IL-3). Bardzo ważny jest odpowiedni poziom IL-10 w organizmie. Zbyt duże stężenie podnosi podatność na infekcje wirusowe (np. HIV) czy raka. Natomiast za mało IL-10 prowadzi do wzrostu reakcji zapalnych (brak hamowanie interleukin prozapalnych). Zdarza się czasem, że taka regulacja może być wykorzystana przez wirusy czy bakterie. Podczas infekcji „intruzi” (pod postacią pasożytów, wirusów czy bakterii) syntetyzują odpowiedniki interleukin gospodarza, co hamuje odpowiedź immunologiczną a tym samym walkę z „intruzami”.
Odpowiedź immunologiczna polega na znakowaniu (prezentowaniu limfocytom) cząstek obcych oraz na niszczeniu „złych” komórek (inicjowanie apoptozy) przez komórki tj. makrofagi. Każdej sekundy niszczone są miliony komórek właśnie podczas takiego mechanizmu. W tym procesie interleukina- 10 ma bardzo ważny udział, gdyż odpowiedzialna jest za syntezę limfocytów T. Co więcej również i makrofagi ekspresjonują IL-10 w obecności komórek apoptotycznych. Naukowcy zaobserwowali, że podczas odpowiedzi odpornościowej z udziałem makrofagów, na ich powierzchni pojawia się białko zwane: CD36, które bierze udział w produkcji IL-10 przy obecności komórek apoptotycznych. Amerykańscy naukowcy z Weill Cornell Medical College w Nowym Jorku postanowili zbadać jaki mechanizm jest używany podczas inicjacji ekspresji IL-10 wraz z pojawieniem się CD36 na powierzchni makrofagu.
W komórce makrofaga istnieją dwa geny ekspresjonujące: czynnik pretranskrypcyjny B (ang. pre-B transcription factor 1 ): Pbx-1 i białko regulatorowe 1 (ang. Pbx-regulating protein 1): Prep-1. Znane są ze swoich funkcji pełniących podczas rozwoju embrionalnego. Biorą udział także w rozwoju białaczki. Ponadto Pbx bierze udział w hematopoezie (proces syntezy nowych erytrocytów). Zatem wielką niespodzianką było odkrycie, że właśnie te dwa geny mogą pełnić kluczową rolę w komunikacji pomiędzy eksponowanym na powierzchni makrofaga białkiem CD36 a produkcją IL-10, a co za tym idzie i limfocytów.
Naukowcy są na bardzo dobrej drodze, aby odkryć mechanizm odpowiedzi immunologicznej z udziałem interleukin i makrofagów. Taka wiedza będzie bardzo przydatna w projektowaniu terapii przeciw takich zaburzeniom układu immunologicznego jak AIDS (zespół nabytego niedoboru odporności), cukrzyca typu 1 (autoagresja komórek produkujących insulinę), rak czy toczeń (uszkodzenie komórek przez własny układ odpornościowy).
Źródło:
Elaine Y. Chung et al., "Interleukin-10 Expression in Macrophages during Phagocytosis of Apoptotic Cells Is Mediated by Homeodomain Proteins Pbx1 and Prep-1", Immunity, Vol 27, 952-964, 21 December 2007