Cercetătorii au descoperit un nou mecanism peptidic pentru tratamentul astmului alergic
O echipă de cercetători de la Universitatea din Bonn și Centrul de Cercetare Borstel, Centrul Lungen Leibniz (FZB) a identificat un mecanism de acțiune necunoscut până acum pentru un peptid sintetic care reduce reacțiile inflamatorii excesive în astmul alergic.
Acest mecanism inhibă în mod specific un comutator inflamator cheie în sistemul imunitar și deschide noi direcții în tratamentul bolilor inflamatorii cronice. Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Advanced Science.
Inflamația cronică a căilor respiratorii, cum ar fi astmul alergic, este rezultatul unei interacțiuni complexe între diverși factori. Sistemul imunitar înnăscut devine dezechilibrat și reacționează exagerat la stimuli din mediu care sunt, de fapt, inofensivi. Inflammasomul NLRP3 joacă un rol central în această dereglementare, acționând ca un comutator molecular de inflamare care răspunde la semnalele de pericol și declanșează reacții imune. Atunci când este supraactivat, acest mecanism contribuie la dezvoltarea proceselor inflamatorii cronice, făcându-l o țintă terapeutică importantă pentru îmbunătățirea tratamentului bolilor inflamatorii cronice în viitor.
O echipă de cercetători de la Centrul de Cercetare Borstel, Centrul Lungen Leibniz (FZB) și Universitatea din Bonn, în colaborare cu grupuri de la Spitalul Universitar din Bonn, Universitatea din Graz și Universitatea Queen’s din Belfast, a descoperit o nouă abordare pentru a reduce în mod specific aceste reacții inflamatorii excesive în organismul uman. Accentul a fost pus pe peptidul sintetic Pep19-2.5, care face parte din clasa peptidelor active la membrană, având capacitatea de a se lega specific de membrane celulare bacteriene.
Cercetătorii au demonstrat că Pep19-2.5 se poate lega și de membranele celulelor imune umane. Această proprietate face peptidul deosebit de interesant pentru controlul unei reacții imune înnăscute excesive, deoarece un pas crucial în activarea inflammasomului are loc pe membranele interne ale celulelor imune.
În cadrul studiului, efectele peptidului au fost investigate inițial in vitro, folosind linii celulare și celule imune umane primare. S-a pus un accent deosebit pe monocitele și macrofagele care, ca celule ale sistemului imunitar înnăscut, joacă un rol important în apărarea imună atât în sânge, cât și în organe, cum ar fi plămânii.
Cercetătorii au declanșat reacții inflamatorii folosind o substanță activă care, asemenea unei chei de aprindere, inițiază activarea inflammasomului în interiorul celulei. Mecanismul complex de activare a inflammasomului NLRP3 a fost examinat pas cu pas pentru a identifica țintele peptidului. Folosind metode biofizice extrem de sensibile, au identificat structura țintă a peptidului Pep19-2.5 în celulele imune, atât în modele ale membranei celulelor imune, cât și în celule vii, elucidând astfel modul în care efectul peptidului asupra structurilor lipidice din membrana celulară poate inhiba activarea inflammasomului.
În urma experimentelor, cercetătorii au arătat că acest mecanism funcționează nu doar cu substanța model ca declanșator, ci și în experimente cu extract de acarieni din praf de casă, care declanșează reacții inflamatorii puternice ale inflammasomului NLRP3 în celulele imune, reacții ce pot provoca inflamația căilor respiratorii și astm la persoanele alergice la acarieni.
În etapa următoare, echipa a testat efectul peptidului într-un model animal de astm provocat de acarieni. Peptidul a fost administrat prin căile respiratorii sub formă de spray nazal. Rezultatele au arătat clar că peptidul inhibă activarea inflammasomului NLRP3 printr-un mecanism care nu a fost descris anterior. Pep19-2.5 se leagă specific de un marker lipidic din celulă, modificând proprietățile lipidelor din membrana înconjurătoare și influențând astfel transmiterea semnalelor inflamatorii înainte de activarea inflammasomului. Aceasta a dus la o reducere semnificativă a eliberării mediatorilor pro-inflamatori atât în celulele imune umane, cât și în modelul animal. În modelul animal, s-a observat, de asemenea, o reacție inflamatorie semnificativ diminuată în căile respiratorii, precum și o îmbunătățire a funcției pulmonare.
„Rezultatele noastre arată că procesele inflamatorii cheie pot fi influențate în mod specific prin membrana celulară a celulelor imune. Acest lucru deschide noi posibilități pentru dezvoltarea de terapii pentru bolile respiratorii inflamatorii cronice”, a declarat prof. Andra Schromm, șef al Grupului de Cercetare în Imunobiophysică la Centrul de Cercetare Borstel.
Descoperirile studiului au o semnificație care depășește impactul asupra astmului provocat de acarienii din praf. „Inflammasomul NLRP3 joacă un rol într-o gamă largă de boli inflamatorii cronice legate de vârstă, cum ar fi bolile cardiovasculare, neuroinflamația și bolile inflamatorii intestinale cronice. Utilizarea unui peptid pentru a regla inflammasomul reprezintă o abordare farmacologică complet nouă”, a explicat prof. Günther Weindl de la Institutul de Științe Farmaceutice de la Universitatea din Bonn. Există o mare nevoie de compuși terapeutici adecvați. Până acum, căutarea compușilor s-a concentrat pe molecule sintetice mici, bazate pe principiul cheie-zăvor. Descoperirile acestui studiu deschid o alternativă interesantă sub forma acestui peptid derivat biologic.
