Ανοσοποιητικό σύστημα: Επιστήμονες βρίσκουν “διακόπτη” που το εμποδίζει να επιτίθεται σε υγιή κύτταρα

Το ανοσοποιητικό μας σύστημα έχει την ικανότητα να διακρίνει τη διαφορά μεταξύ της χημείας του σώματός μας και της χημείας ενός παθογόνου εισβολέα. Όταν δυσλειτουργεί, το σώμα μας μπορεί να γίνει οικοδεσπότης σε έναν έντονο εμφύλιο πόλεμο. Οι επιστήμονες επιθυμούν να το κατανοήσουν αυτό με περισσότερες λεπτομέρειες. Ένας “διακόπτης” που εντόπισαν πρόσφατα, αποτρέπει έναν αισθητήρα ξένου DNA από το να συμπεριφέρεται λανθασμένα.

Ένα βασικό μέρος αυτής της ανακάλυψης από το Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Λωζάνης, είναι ένα ένζυμο που ονομάζεται συνθάση του κυκλικού GMP-AMP (cGAS). Αυτή η πρωτεΐνη είναι επιφορτισμένη με τον εντοπισμό των ιών που διεισδύουν στον οργανισμό. Συνδέεται με κάθε ξένο DNA που επιπλέει εκτός τόπου και χρόνου στο γλοιώδες κυτταρόπλασμα ενός κυττάρου και πυροδοτεί μια αντίδραση που προειδοποιεί τον οργανισμό για έναν εισβολέα.

Διατηρώντας το cGAS υπό έλεγχο

Γνωρίζουμε ήδη ότι το cGAS πρέπει να ρυθμίζεται αυστηρά για να διατηρείται υπό έλεγχο. Ειδικά μάλιστα όταν εισέρχεται στον πυρήνα ενός κυττάρου. Η νέα μελέτη εντοπίζει έναν βιολογικό διακόπτη που σηματοδοτεί το ένζυμο για διαγραφή σε μέρη όπου δεν απαιτείται ανοσολογική αντίδραση.  “Μαζί με τις προηγουμένως καθορισμένες αλληλεπιδράσεις με τα νουκλεοσώματα, τα αποτελέσματά μας παρέχουν ένα πλήρες δομικό μοντέλο της πυρηνικής ρύθμισης του cGAS”, γράφουν οι ερευνητές στη δημοσιευμένη εργασία τους.

Οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι καθώς τα κύτταρα διαιρούνται για να αναπτυχθούν, το πυρηνικό περίβλημα διαλύεται, δίνοντας στην cGAS εύκολη πρόσβαση στο DNA που είναι δεμένο μέσα. Εκεί, δεσμεύεται σε μονάδες συσκευασίας του DNA που ονομάζονται νουκλεοσώματα και καλύπτεται από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται BAF, περιμένοντας πότε μπορεί να χρειαστεί. Σε αυτή τη μελέτη, μέσω μιας λεπτομερούς ανάλυσης κυττάρων που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο, η ομάδα εντόπισε ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα που ονομάζεται CRL5-SPSB3 (το τελευταίο ακρωνύμιο, το υποσχόμαστε). Προσθέτει μια χημική ουσία που ονομάζεται ουβικουιτίνη στο cGAS για να το χαρακτηρίσει ως αναλώσιμο.

Πώς λειτουργεί ο “διακόπτης” στο ανοσοποιητικό σύστημα

Αυτός είναι ο βασικός διακόπτης που σταματάει το cGAS όταν δεν χρειάζεται – όταν δεν υπάρχει απειλή από ξένο DNA. Ουσιαστικά, σταματά το ένζυμο στο ανοσοποιητικό σύστημα από το να επιτίθεται σε υγιή κύτταρα, οδηγώντας το απαλά έξω από την εικόνα καθώς αυτά τα κύτταρα αναπτύσσονται. Μέρος της σηματοδότησης που ελέγχει την απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος ονομάζεται μονοπάτι της ιντερφερόνης ή IFN. Η μελέτη δείχνει πώς τόσο το cGAS όσο και το CRL5-SPSB3, που είναι υπεύθυνα για το κούμπωμα του διακόπτη προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, εμπλέκονται στην IFN.

“Τα αποτελέσματα αυτά αποδεικνύουν ότι τα πυρηνικά επίπεδα cGAS επηρεάζουν τον κυτταρικό τόνο της IFN. Αποκαλύπτουν επίσης ένα ρόλο για το CRL5-SPSB3 στην κυτταρική ενδογενή ανοσία”, γράφουν οι ερευνητές. Οι αυτοάνοσες διαταραχές, όπως ο διαβήτης τύπου 1 και η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου, συμβαίνουν όταν οι έλεγχοι του ανοσοποιητικού συστήματος δεν λειτουργούν όπως θα έπρεπε. Η νέα έρευνα αναδεικνύει έναν από αυτούς τους ελέγχους που αξίζει να τη μελετήσουμε περαιτέρω.

Τώρα που ξέρουμε περισσότερα για το πώς λειτουργεί το cGAS, ίσως μπορέσουμε να διασφαλίσουμε ότι είναι πάντα καλά συμπεριφερόμενο.

“Η έρευνά μας ορίζει την αποικοδόμηση της πρωτεΐνης ως καθοριστικό παράγοντα της ρύθμισης του cGAS στον πυρήνα. Επίσης παρέχει δομικές πληροφορίες για ένα στοιχείο του cGAS που είναι επιδεκτικό θεραπευτικής εκμετάλλευσης”, γράφουν οι ερευνητές.