Імунна система Розшифрувала значення тучних клітин для активності певних білків каналу -
Іноді імунна система виходить з-під контролю, замість того щоб захищати нас. Наслідками можуть бути аутоімунні захворювання та алергія. Дослідники з Університету Людвіга Максиміліана в Мюнхені (LMU) дослідили, як тучні клітини контролюють баланс кальцію, щоб імунна реакція не перевищувала.
Імунна система захищає наш організм від вірусів та бактерій, а також від розвитку раку. Клітини вродженої імунної системи спочатку відповідають за захист, а потім активують клітини набутої імунної системи. Однак іноді імунна система виходить з-під контролю і спрямована проти самого організму або проти нешкідливих «чужорідних» білків. Це може мати руйнівні наслідки, такі як аутоімунні захворювання або алергія.
Група під керівництвом імунофармаколога LMU Сюзани Цірлер та фармаколога LMU Інгрід Букхофф тепер показала, що активність певних білків каналу в тучних клітинах важлива для запобігання алергічним та анафілактичним реакціям та надмірній реакції клітин. Тучні клітини містяться практично у всіх органах тіла і регулюють запальні реакції імунної системи, щоб мати можливість належним чином боротися з патогенами.
Реакція імунних клітин - це дуже складний процес. Для того, щоб мати можливість виконувати свої завдання якомога точніше, імунні клітини повинні сприймати конкретні зовнішні сигнали та переводити їх у чіткий зразок діяльності, щоб конкретна та відповідна імунна реакція відбувалась у потрібному місці у потрібний час. Клітини спілкуються з навколишнім середовищем за допомогою різних речовин, що передають інформацію, з одного боку, а також через такі іони, як кальцій, натрій і калій, з іншого. Швидкі зміни концентрації внутрішньоклітинних іонів є важливими для активації імунних клітин. Зрозуміло, що клітина в принципі регулює вільну внутрішньоклітинну концентрацію цих іонів за допомогою іонних каналів, транспортних білків та іонних насосів. Однак те, як точно контролюється швидкий рух іонів у самій клітині, досі не до кінця зрозуміле у багатьох імунних клітинах.
Зараз робочі групи, очолювані Цирлером та Букхоффом, досліджували точну функцію іонних каналів для контролю концентрації кальцію в тучних клітинах. Багато клітин регулюють приплив кальцію ззовні, спорожняючи ендоплазматичний ретикулум (ER), найбільший клітинний запас кальцію. Однак інші органели, такі як мітохондрії або лізосоми, також можуть зберігати кальцій у клітині. Всі ці структури, оточені мембранами, мають іонні канали. Наприклад, білок каналу, який називається двопористим каналом 1 (TPC1), зустрічається в ендолізосомах.
Цирлер та Букхофф разом зі своїми командами тепер змогли вперше продемонструвати, що TPC1 суттєво регулює внутрішньоклітинний баланс кальцію між ендолізосомами та ER. Коли дослідники вимкнули цей іонний канал генетично чи фармакологічно, баланс між клітинними запасами кальцію змінився. Це призвело до бурхливої алергічної реакції як на клітинному, так і на системному рівні. Потім клітини вивільняли більше речовини, що передає гістамін. "Якщо тонкорегульований гомеостаз внутрішньоклітинного кальцію виходить з рівноваги, це може призвести до надмірних алергічних та анафілактичних реакцій", - говорить Цірлер.
Висновки імунологів LMU можуть бути використані в терапевтичних цілях. Вперше дослідникам вдалося визначити білок каналу TPC1 як важливий регулятор активності тучних клітин та вивільнення гістаміну. "Тому канали TPC1 представляють перспективну цільову структуру для лікування алергічних захворювань та захворювань, що залежать від тучних клітин", - говорить Цирлер. Загалом, цілеспрямований фармакологічний контроль білків каналу на імунних клітинах має величезний терапевтичний потенціал для лікування інфекцій, алергії та навіть лейкемії.