یک سوئیچ مولکولی که التهاب مزمن و پیری را معکوس می کند

6 فوریه 2020 - دانشمندان یک "سوئیچ مولکولی " را شناسایی کرده اند که کنترل کننده ی بخشی از سیستم ایمنی است که مسئولیت التهاب مزمن در بدن را بعهده دارد. این یافته می تواند به روش های جدیدی برای متوقف کردن یا حتی معکوس کردن بسیاری از بیماریهای مرتبط با سن مانند آلزایمر، پارکینسون، دیابت و سرطان منجر شود.

التهاب مزمن، که نتیجه ی پیری، استرس یا سموم محیطی است، سیستم ایمنی بدن را بیش از تحریک می کند و می تواند به انواع بیماری های ویرانگر، از آلزایمر و پارکینسون گرفته تا دیابت و سرطان منجر شود.

اکنون دانشمندان دانشگاه برکلی، نوعی "سوئیچ مولکولی" را شناسایی کرده اند که کنترل کننده ی دستگاه ایمنی مسئول التهاب مزمن در بدن است. این یافته که در مجلهCell Metabolism  منتشر شد، می تواند به روش های جدیدی برای متوقف کردن یا حتی معکوس کردن بسیاری از این شرایط مرتبط با سن منجر شود.

دکتر Danica Chen، استادیار زیست شناسی متابولیک، علوم تغذیه ای و سم شناسی دردانشگاه برکلی گفت: آزمایشگاه ما به درک امکان معکوس نمودن پیری بسیار علاقه مند است. ما در مطالعات گذشته نشان دادیم كه سلولهای بنیادی پیر را می توان جوان نمود. حال پرسش ما اینست: تا چه اندازه و چه موقع می توان پیری را معکوس کرد؟ ما برای پاسخ به این سوال، شرایط فیزیولوژیکی مانند التهاب و مقاومت به انسولین که با پیری و بیماریهای مرتبط با پیری همراه هستند، را بررسی نمودیم.

در این تحقیق، دکتر Chen و تیمش نشان دادند که یک مجموعه بزرگ از پروتئین های ایمنی به نامNLRP3 inflammasome  ، -که مسئول سنجش تهدیدات احتمالی برای بدن و اجرای یک واکنش التهابی هستند- را می توان در اصل با حذف مقداری از مولکولهای استیل موجود بر روی آنها در فرآیندی به نام داستیلاسیون، خاموش کرد.

فعال شدن بیش از حد NLRP3 inflammasome، با انواع بیماریهای مزمن از جمله مالتیپل اسکلروزیس، سرطان، دیابت و زوال عقل مرتبط است. نتایج مطالعات دکتر Chen حاکی از آن است که داروهایی که NLRP3 inflammasome را هدف قرار داده و سبب داستیلاسیون یا خاموش کردن آن می شوند، ممکن است به جلوگیری یا معالجه ی این بیماریها و احتمالاً جلوگیری از دژنراسیون مرتبط با سن کمک کنند.

دکتر Chen گفت: استیلاسیون پروتئینهای NLRP3 inflammasome می تواند به عنوان سوئیچ عمل کند، بنابراین، هنگامی که این پروتئینها استیله می شوند، واکنش التهابی روشن می شود و هنگامی که داستیله می شوند، inflammasome خاموش می شود.

این تیم با مطالعه موش ها و سلول های ایمنی به نام ماکروفاژها، دریافتند که پروتئینی به نام SIRT2 وظیفه داستیله نمودن NLRP3 inflammasome را بعهده دارد. موش هایی که با دستکار ژنتیکی دچار جهش ژنتیکی شدند تا قادر به تولید SIRT2 نباشند، در سن دو سالگی(برای موشها پیری) علائم بیشتری از التهاب را نسبت به همتایان عادی خود نشان دادند. این موشها همچنین مقاومت به انسولین بالاتری را نشان دادند، شرایطی که با دیابت نوع 2 و سندرم متابولیک مرتبط است.

محققان همچنین موشهای مسن تری را که سیستم ایمنی بدن آنها را با تابش اشعه از بین برده و سپس سلولهای بنیادی خونی دارای نسخه ی داستیله یا استیله شده ی NLRP3 inflammasome را به آنها پیوند زده بودند، بررسی کردند. مقاومت به انسولین در موشهایی که نسخه ی غیرفعال یا خاموش inflammasome را دریافت کرده بودند، بعد از شش هفته بهبود یافت. این نتیجه نشان می دهد که خاموش کردن این بخش از دستگاه ایمنی ممکن است در واقع روند بیماری متابولیک را معکوس کند.

دکتر چن گفت: فکر می کنم این یافته پیامدهای بسیار مهمی در معالجه بیماری های بزرگ مزمن انسانی داشته باشد. از آنجاییکه در طی سال گذشته، بسیاری از آزمایشات امیدوارکننده بر روی بیماری آلزایمر با شکست روبرو شدند، این نتایج می تواند از اهمیت بیشتری برخوردار باشد. یکی از توضیحات احتمالی برای عدم موفقیت آزمایشات قبلی این است که شاید درمان ها خیلی دیر آغاز شده باشند و در حقیقت در زمان شروع درمان، بیماری به مرحله ای رسیده است که بازگشتی ندارد. بنابراین، ما تصور می کنیم، در حال حاضر درک برگشت پذیری شرایط مرتبط با پیری و استفاده از این دانش برای کمک به توسعه ی داروهایی برای بیماری های مرتبط با پیری، از همیشه ضروری تر است.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200206144837.htm

Cell Metabolism, 2020; DOI: 10.1016/j.cmet.2020.01.009