Имунната система Дешифрира значението на мастоцитите за активността на определени протеини на канала -
Понякога имунната система излиза извън контрол, вместо да ни защитава. Това може да доведе до автоимунни заболявания и алергии. Изследователи от университета Лудвиг Максимилианс в Мюнхен (LMU) сега са изследвали как мастоцитите контролират баланса на калция си, така че имунният отговор да не надвишава.
Имунната система предпазва тялото ни от вируси и бактерии, а също и от развитието на рак. Клетките на вродената имунна система първоначално са отговорни за защитата и след това активират клетките на придобитата имунна система. Понякога обаче имунната система излиза извън контрол и е насочена срещу самото тяло или срещу безвредни „чужди“ протеини. Това може да има опустошителни последици като автоимунни заболявания или алергии.
Екип, ръководен от LMU имунофармаколога Сузана Цирлер и фармацевта LMU Ингрид Боехоф, сега показа, че активността на определени протеини на канала в мастоцитите е важна, за да се предотвратят алергични и анафилактични реакции и прекомерен отговор от клетките. Мастните клетки се намират практически във всички органи в тялото и регулират възпалителните реакции на имунната система, за да могат да се борят с патогените по подходящ начин.
Отговорът на имунните клетки е много сложен процес. За да могат да изпълняват задачите си възможно най-точно, имунните клетки трябва да възприемат специфични външни сигнали и да ги преобразуват в ясен модел на дейност, така че специфичен и подходящ имунен отговор след това да се появи на точното място в точното време. Клетките комуникират със заобикалящата ги среда чрез различни пратеници, от една страна, но също и чрез йони като калций, натрий и калий, от друга. Бързите промени в концентрацията на вътреклетъчните йони са от съществено значение за активирането на имунните клетки. Ясно е, че клетката по принцип регулира свободната вътреклетъчна концентрация на тези йони чрез йонни канали, транспортни протеини и йонни помпи. Обаче как бързото движение на йони в самата клетка се контролира точно, все още не е напълно изяснено в много имунни клетки.
Работните групи, ръководени от Zierler и Boekhoff, сега са изследвали точната функция на йонните канали за контрол на концентрацията на калций в мастоцитите. Много клетки регулират притока на калций отвън чрез изпразване на ендоплазмения ретикулум (ER), най-големият клетъчен склад на калций. Други органели като митохондрии или лизозоми обаче могат също да съхраняват калций в клетката. Всички тези структури, заобиколени от мембрани, имат йонни канали. Например, в ендолизозомите се среща канален протеин, наречен двупорен канал 1 (TPC1).
Zierler и Boekhoff, заедно със своите екипи, вече са в състояние да демонстрират за първи път, че TPC1 значително регулира вътреклетъчния калциев баланс между ендолизозомите и ER. Когато изследователите изключиха този йонен канал генетично или фармакологично, балансът между клетъчните запаси от калций се промени. Това доведе до бурна алергична реакция, както на клетъчно, така и на системно ниво. След това клетките освобождават повече от пратеника вещество хистамин. „Ако фино регулираната хомеостаза на вътреклетъчния калций е в дисбаланс, това може да доведе до прекомерни алергични и анафилактични реакции“, казва Цирлер.
Откритията на LMU имунолозите могат да бъдат използвани за терапевтични цели. За първи път изследователите успяха да идентифицират протеина на канала TPC1 като важен регулатор на активността на мастоцитите и освобождаването на хистамин. "TPC1 каналите следователно представляват обещаваща целева структура за лечение на алергични и зависими от мастоцити заболявания", казва Цирлер. Като цяло целевият фармакологичен контрол на протеините на канала върху имунните клетки има огромен терапевтичен потенциал за лечение на инфекции, алергии и дори левкемия.