Интерлейкин-1β в воспалительном ответе
В недавнем исследовании, представленном учеными Центра геномной регуляции при Барселонском институте науки и технологий (Centre for Genomic Regulation, Barcelona Institute of Science and Technology), Испания, были уточнены молекулярные механизмы воспалительного ответа с участием интерлейкина-1β (IL-1β). Результаты работы указывают на потенциально новый путь для разработки противовоспалительных препаратов. Статья по материалам исследования опубликована в журнале «Developmental Cell» 14 марта 2019 г.
В представленной работе авторы акцентировали внимание на изучении IL-1β — протеине, секретируемом иммуноцитами в ответ на поступающие сигналы о бактериальном инфицировании или повреждении тканей и выступающем триггером воспаления — типического патологического процесса, направленного на элиминацию инфекционных факторов и активацию репаративных реакций в организме. Ранее было известно о том, что избыточная секреция IL-1β формирует основу извращенного воспалительного ответа — плацдарма для развития широкого спектра патологий, включая аутоиммунные, нейродегенеративные и сердечно-сосудистые заболевания.
Поэтому обеспечение должной регуляции синтеза указанного провоспалительного фактора представляется ключевым звеном физиологической регуляции механизмов адаптации организма. Несмотря на известные общие факты о значимости IL-1β, до настоящего времени оставались неясными вопросы об интенсивности синтеза и особенностях рилизинга клетками, которые продуцируют данный фактор. Так, например, у IL-1β отсутствует молекулярный маркер идентичности, характерный для множества других протеинов, экспортируемых иммунными клетками, и определяющий специфику дальнейшего сигнального пути.
Феномен развернутого протеинового ответа
Отдельными исследователями высказывались предположения о том, что интенсивность продукции IL-1β может быть обусловлена феноменом развернутого протеинового ответа (unfolded protein response — UPR), направленного на предотвращение внутриклеточного скопления аномальных протеинов в стрессовых условиях метаболизма — например, при снижении уровня нутриентов. Однако за последнее время было накоплен достаточный объем данных, указывающих на роль развернутого протеинового ответа в синтезе протеинов и на фоне нормального физиологического метаболизма.
В поисках взаимосвязи между явлением развернутого протеинового ответа и синтезом IL-1β исследователи сосредоточили внимание на белке GRASP55. Используя методы генной инженерии, учеными была произведена селекция линии лабораторных мышей с делецией генетического локуса GRASP55 с последующим изучением особенностей физиологии иммунных клеток этих животных. Было установлено, что в иммуноцитах мышей экспериментальной группы IL-1β накапливался внутриклеточно без возможности его выведения, что принципиально блокировало вероятность развития воспалительной реакции. Такая ситуация предполагала то, что ни IL-1β, ни синтезирующие этот фактор иммунные клетки не могли должным образом реагировать на триггеры воспаления. Кроме того, было установлено, что функциональность протеина IRE1α, играющего важную роль в реакциях стресса-адаптации, также ограничена.
Выводы и комментарии
Описанная взаимосвязь между феноменом развернутого протеинового ответа, GRASP55 и IL-1β послужила основанием для предположения о том, что модуляция указанных взаимодействий могла бы стать потенциальным способом направленного контроля синтеза и рилизинга IL-1β. В настоящее время препараты, блокирующие каскад реакций развернутого протеинового ответа, разрабатываются в качестве фармакотерапии нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона. По словам авторов, полученные данные крайне важны для понимания того, как белки, такие как IL-1β, при невозможности секреции физиологическим путем экстрагируются из клеток. Кроме того, перспективным направлением будущих исследований ученые видят также изучение роли протеина GRASP55 и явления развернутого протеинового ответа в процессах агрегации и выведения других белков, секретируемых клетками.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал, Viber-сообщество, Instagram, страничку Facebook, а также Twitter, чтобы первыми получать самые свежие и актуальные новости из мира медицины.
- Center for Genomic Regulation (2019) The inflammation connection: Newly-discovered link between biological processes reveals a novel way to control inflammation. ScienceDaily, Apr. 1.
- Chiritoiu M., Brouwers N., Turacchio G. et al. (2019) GRASP55 and UPR control interleukin-1β aggregation and secretion. Dev. Cell, Mar. 14. DOI: 10.1016/j.devcel.2019.02.011.
Наталья Савельева-Кулик
