Imunitný systém Dešifroval význam žírnych buniek pre činnosť určitých proteínov kanála -
Niekedy sa imunitný systém vymkne spod kontroly namiesto toho, aby nás chránil. Dôsledkom môžu byť autoimunitné choroby a alergie. Vedci z Univerzity Ludwiga Maximiliána v Mníchove (LMU) teraz skúmali, ako žírne bunky riadia svoju vápnikovú rovnováhu tak, aby imunitná odpoveď nepresahovala.
Imunitný systém chráni naše telo pred vírusmi a baktériami a tiež pred vznikom rakoviny. Bunky vrodeného imunitného systému sú pôvodne zodpovedné za obranu a potom aktivujú bunky získaného imunitného systému. Príležitostne sa však imunitný systém vymkne spod kontroly a je namierený proti samotnému telu alebo proti neškodným „cudzím“ proteínom. To môže mať zničujúce následky, ako sú autoimunitné choroby alebo alergie.
Tím vedený imunofarmakologičkou LMU Susannou Zierlerovou a farmakologičkou LMU Ingrid Boekhoffovou teraz ukázal, že aktivita určitých proteínov kanála v žírnych bunkách je dôležitá na zabránenie alergickým a anafylaktickým reakciám a nadmernej reakcii buniek. Žírne bunky sa nachádzajú prakticky vo všetkých orgánoch tela a regulujú zápalové reakcie imunitného systému, aby boli schopné patrične bojovať proti patogénom.
Reakcia imunitných buniek je veľmi zložitý proces. Aby boli imunitné bunky schopné plniť svoje úlohy čo najpresnejšie, musia vnímať špecifické vonkajšie signály a prevádzať ich do jasného obrazca aktivity, aby sa v pravý čas vyskytla konkrétna a vhodná imunitná odpoveď na správnom mieste. Bunky komunikujú so svojím prostredím prostredníctvom rôznych látok prenášajúcich informácie na jednej strane, ale aj cez ióny ako vápnik, sodík a draslík na druhej strane. Rýchle zmeny v koncentrácii intracelulárnych iónov sú nevyhnutné pre aktiváciu imunitných buniek. Je zrejmé, že bunka v zásade reguluje voľnú intracelulárnu koncentráciu týchto iónov prostredníctvom iónových kanálov, transportných proteínov a iónových púmp. Ako je však presne riadený rýchly pohyb iónov v bunke, nie je v mnohých imunitných bunkách ešte úplne objasnený.
Pracovné skupiny vedené Zierlerom a Boekhoffom teraz skúmali presnú funkciu iónových kanálov na riadenie koncentrácie vápnika v žírnych bunkách. Mnoho buniek reguluje prítok vápnika zvonka vyprázdňovaním endoplazmatického retikula (ER), najväčšieho zásobníka vápnika v bunkách. Vápnik v bunke však môžu ukladať aj iné organely, ako sú mitochondrie alebo lyzozómy. Všetky tieto štruktúry obklopené membránami majú iónové kanály. Napríklad v endolyzozómoch je kanálový proteín nazývaný dvojpórový kanál 1 (TPC1).
Zierler a Boekhoff spolu so svojimi tímami dokázali po prvý raz preukázať, že TPC1 významne reguluje intracelulárnu rovnováhu vápnika medzi endolyzozómami a ER. Keď vedci geneticky alebo farmakologicky vypli tento iónový kanál, rovnováha medzi bunkovými zásobami vápnika sa zmenila. To viedlo k prudkej alergickej reakcii na bunkovej aj systémovej úrovni. Bunky potom uvoľňovali viac posolskej látky histamínu. „Ak je jemne regulovaná homeostáza intracelulárneho vápnika nevyvážená, môže to viesť k nadmerným alergickým a anafylaktickým reakciám,“ hovorí Zierler.
Zistenia imunológov LMU môžu byť prípadne použité na terapeutické účely. Po prvýkrát sa vedcom podarilo identifikovať proteín kanála TPC1 ako dôležitý regulátor aktivity žírnych buniek a uvoľňovania histamínu. „Kanály TPC1 preto predstavujú sľubnú cieľovú štruktúru na liečbu alergických chorôb a chorôb závislých od mastocytov,“ hovorí Zierler. Cielená farmakologická kontrola kanálových proteínov na imunitných bunkách má vo všeobecnosti obrovský terapeutický potenciál na liečbu infekcií, alergií a dokonca aj leukémie.