Sistemul imunitar a descifrat importanța mastocitelor pentru activitatea anumitor proteine de canal -
Uneori sistemul imunitar scapă de sub control în loc să ne protejeze. Consecințele pot fi boli autoimune și alergii. Cercetătorii de la Universitatea Ludwig Maximilians din München (LMU) au investigat acum modul în care mastocitele își controlează echilibrul de calciu, astfel încât răspunsul imunitar să nu depășească.
Sistemul imunitar ne protejează corpul de viruși și bacterii și, de asemenea, de dezvoltarea cancerului. Celulele sistemului imunitar înnăscut sunt inițial responsabile de apărare și apoi activează celulele sistemului imunitar dobândit. Cu toate acestea, ocazional, sistemul imunitar scapă de sub control și este îndreptat împotriva corpului însuși sau împotriva proteinelor „străine” inofensive. Acest lucru poate avea consecințe devastatoare, cum ar fi boli autoimune sau alergii.
O echipă condusă de imunofarmacologul LMU Susanna Zierler și farmacologul LMU Ingrid Boekhoff a demonstrat acum că activitatea anumitor proteine de canal din mastocite este importantă pentru a preveni reacțiile alergice și anafilactice și un răspuns excesiv din partea celulelor. Mastocitele apar practic în toate organele din corp și reglează reacțiile inflamatorii ale sistemului imunitar pentru a putea combate în mod adecvat agenții patogeni.
Răspunsul celulelor imune este un proces foarte complex. Pentru a-și putea îndeplini sarcinile cât mai precis posibil, celulele imune trebuie să perceapă semnale externe specifice și să le traducă într-un model clar de activitate, astfel încât să apară un răspuns imun specific și adecvat la locul potrivit la momentul potrivit. Celulele comunică cu mediul lor prin diferite substanțe mesagere, pe de o parte, dar și prin ioni precum calciu, sodiu și potasiu, pe de altă parte. Modificările rapide ale concentrației ionice intracelulare sunt esențiale pentru activarea celulelor imune. Este clar că, în principiu, celula reglează concentrația intracelulară liberă a acestor ioni prin canale ionice, proteine de transport și pompe ionice. Cu toate acestea, modul în care mișcarea rapidă a ionilor în celula în sine este controlată cu precizie nu este încă pe deplin înțeles în multe celule imune.
Grupurile de lucru conduse de Zierler și Boekhoff au investigat acum funcția precisă a canalelor ionice pentru controlul concentrației de calciu din mastocite. Multe celule reglează influxul de calciu din exterior prin golirea reticulului endoplasmatic (ER), cel mai mare depozit celular celular. Cu toate acestea, alte organite, cum ar fi mitocondriile sau lizozomii, pot stoca calciu și într-o celulă. Toate aceste structuri înconjurate de membrane au canale ionice. De exemplu, în endolizozomi apare o proteină de canal numită canalul cu doi pori 1 (TPC1).
Zierler și Boekhoff și echipele lor au reușit acum să demonstreze pentru prima dată că TPC1 reglează în mod semnificativ echilibrul intracelular de calciu dintre endolizozomi și ER. Când cercetătorii au oprit acest canal ionic genetic sau farmacologic, echilibrul dintre depozitele de calciu celular s-a schimbat. Acest lucru a dus la o reacție alergică violentă, atât la nivel celular, cât și sistemic. Celulele au eliberat apoi mai multă substanță mesageră histamină. "Dacă homeostazia fin reglementată a calciului intracelular este dezechilibrată, acest lucru poate duce la reacții alergice și anafilactice excesive", spune Zierler.
Rezultatele imunologilor LMU pot fi utilizate în scopuri terapeutice. Pentru prima dată, cercetătorii au reușit să identifice proteina canalului TPC1 ca un regulator important al activității mastocitelor și al eliberării histaminei. „Prin urmare, canalele TPC1 reprezintă o structură țintă promițătoare pentru tratamentul bolilor alergice și mastocitare dependente”, spune Zierler. În general, controlul farmacologic țintit al proteinelor canal pe celulele imune are un potențial terapeutic enorm pentru tratamentul infecțiilor, alergiilor și chiar leucemiei.