Raud toidab immuunrakke – ja see võib astmat halvendada

Olete ilmselt kuulnud, et rauda saate spinatit ja praadi süües. Võib-olla teate ka seda, et see on oluline mikroelement, mis on hemoglobiini põhikomponent – punaste vereliblede valk, mis kannab kopsudest hapnikku kõikidesse kehaosadesse.

Raua vähemtuntud oluline funktsioon on tema roll teatud immuunrakkude energia tootmisel.

Meie laboris tehtud hiljuti avaldatud uuringus leidsime, et raua immuunrakkudesse sisenemise blokeerimine või piiramine võib potentsiaalselt parandada allergeenist põhjustatud astma sümptomeid. Rünnak.

Immuunrakud, mis vajavad rauda

Astmahoo ajal aktiveerivad kahjutud allergeenid teie kopsudes immuunrakke, mida nimetatakse ILC2-deks (2. Tüüpi sisemised lümfoidrakud). See viib nende vohamiseni ja suures koguses tsütokiinide – sõnumitoojate, mida immuunrakud suhtlemiseks kasutavad – vabanemiseni ning põhjustab soovimatut põletikku. Tulemuseks on sellised sümptomid nagu köha ja vilistav hingamine, mis tekitavad teie hingamisteedes tunde, nagu oleksid need kokku surutud.

Raua rolli hindamiseks ILC2 funktsioonis kopsudes viisime laboris läbi mitmeid katseid ILC2-ga. Seejärel kinnitasime oma tulemusi allergilise astmaga hiirtel ja astma erineva raskusastmega patsientidel.

Katsetulemused

Esiteks avastasime, et ILC2-d kasutavad raua omastamiseks valku nimega transferriini retseptor 1 (TfR1). Kui me selle valgu ILC2 aktiveerimise ajal blokeerisime, ei saanud rakud rauda kasutada ega suutnud enam nii tõhusalt paljuneda ega põletikku tekitada kui varem.

Seejärel kasutasime kemikaali, mida nimetatakse raua kelaatoriks, et takistada ILC2 rauda kasutamast. Raua kelaatijad sarnanevad raua supermagnetitega ja neid kasutatakse meditsiiniliselt selliste seisundite raviks, kus kehas on liiga palju rauda.

Kui jätsime kelaatori abil ILC2-d rauast ilma, olid rakud sunnitud muutma oma ainevahetust ja lülituma teisele energiatootmisviisile, sarnaselt sportauto vahetamisele jalgratta vastu. Rakud ei tekitanud kopsudes põletikku enam nii tõhusalt.

Järgmisena piirasime ILC2 aktiivsuse tõttu tundlike hingamisteedega hiirte rakulist rauda. Tegime seda kolmel erineval viisil: inhibeerides TfR1, lisades raua kelaati või indutseerides raua madalat taset, kasutades sünteetilist valku, mida nimetatakse mini-heptsidiiniks. Kõik need meetodid aitasid vähendada hiirte hingamisteede ülitundlikkust, mis tegelikult vähendas nende astma sümptomite raskust.

Lõpuks uurisime astmahaigete rakke. Märkasime midagi huvitavat: mida rohkem TfR1 valku nende ILC2 rakkudes, seda hullemad olid nende astma sümptomid. Teisisõnu, raud mängis nende astma raskusastmes suurt rolli. TfR1 blokaad ja raua kelaatoriga ravi vähendasid ILC2 proliferatsiooni ja tsütokiinide tootmist, mis viitab sellele, et meie tulemused hiirtel on rakendatavad inimese rakkudele. See tähendab, et saame need tulemused laborist kliinilistesse uuringutesse viia nii kiiresti kui võimalik.

Astma rauaravi

Raud on nagu orkestri dirigent, mis ütleb immuunrakkudele nagu ILC2, kuidas astmahoo ajal käituda. Ilma piisava rauata ei saa need rakud nii palju probleeme tekitada, mis võib tähendada vähem astma sümptomeid.

Järgmisena tegeleme patsiendi immuunrakkude sihtimisega astmahoo ajal. Kui suudame vähendada ILC2-le saadaoleva raua kogust ilma üldist rauasisaldust kehas kahandamata, võib see viia astma raviks uute ravimeetoditeni, mis tegelevad haiguse algpõhjuse, mitte ainult selle sümptomitega. Olemasolevad ravimeetodid võivad sümptomeid kontrollida, et hoida patsiente elus, kuid need ei ravi haigust. Rauaga seotud ravimeetodid võivad pakkuda paremat lahendust astmahaigetele.

Meie avastus ei kehti ainult astma kohta. See võib muutuda muude haiguste puhul, mis hõlmavad ILC2-d, nagu ekseem ja 2. Tüüpi diabeet. Kes oleks arvanud, et raud võib teie immuunsüsteemi jaoks nii oluline olla?

Töö tulemusi kirjeldatakse üksikasjalikult ajakirjas The Conversation avaldatud artiklis.