«Существует множество бактериальных инфекций, при которых чрезмерная подача воспалительных сигналов способна препятствовать выздоровлению и даже ухудшать состояние пациента. Поэтому понимание этих механизмов очень важно, и в перспективе может спасти немало жизней», – прокомментировал Александр Полторак, кандидат химических наук, заведующий лабораторией молекулярной генетики врожденного иммунитета Института высоких биомедицинских технологий Петрозаводского государственного университета.
В иммунологии большое внимание уделяется воспалению, которое играет роль защитного ответа организма на повреждения и попадающие внутрь чужеродные микроорганизмы. В определенных ситуациях врачам приходится подавлять или побуждать эту реакцию, но чрезмерное воспаление может быть вредным для здоровья и даже жизни пациента.
При защите организма от инфекции решающее значение, наряду с воспалением, имеет клеточная гибель. Например, один из ее программируемых типов – некроптоз – сопровождается воспалением и иммунным ответом. Распадающаяся клетка высвобождает синтезированные ранее воспалительные вещества, которые в больших количествах могут наносить организму вред. Сам процесс некроптоза запускается, если заблокированы регуляторы невоспалительной клеточной смерти. Это происходит, когда специфические агенты связываются с рецепторами смерти на поверхности мембраны, через которые клетка получает «приказ» на самоуничтожение. Важную роль в некроптозе играют ферменты, переносящие фосфорную кислоту между белками и таким образом регулирующие их активность. Их называют протеинкиназами (RIPK). При некроптозе RIPK1 активирует RIPK3. Комплекс этих двух ферментов и белкового адаптера запускает дальнейший каскад реакций, который приводит к разрушению клеточной мембраны и утечке агрессивного содержимого клетки в окружающее пространство.
Однако в биологии не существует одного универсального механизма, всегда возможны сдвиги, изменения в регуляции и другие пути активации. Поэтому российские ученые совместно с зарубежными коллегами изучили, как RIPK1 и RIPK3 влияют на синтез иммунных белков-цитокинов, которые очень важны в работе иммунной системы. Так они смогли лучше понять роль этих ферментов в защите организма от инфекций. Ученые проводили исследование на людях и лабораторных мышах, у которых изучили макрофаги – иммунные клетки, способные к активному захвату и перевариванию бактерий. У животных они были получены из костного мозга, а у людей – из одноядерных клеток периферической крови. Авторы исследования вызывали у клеток различные реакции и наблюдали за воспалительным ответом.
В ходе исследования они выяснили, что защитные белки-интерфероны запускают передачу сигналов при попадании в организм инфекции и определяют решение клеток: запуск воспалительного процесса, или некроптоз. Если эти сигналы не дойдут до клетки, то некроптоз не происходит, и возникает устойчивый воспалительный ответ, который зависит от RIPK1 и RIPK3. Как выяснили ученые, эти вещества необходимы для активации ряда белков, запускающих и регулирующих синтез воспалительных агентов иммунной системы. Но интерфероны, которые передают сигнал в клетку, могут тормозить процесс, тем самым подавляя воспаление и в то же самое время способствуя некроптозу.
Работа велась совместно с коллегами из Тафтского университета (США).
