Kada patogeni napadnu telo, imuni sistem mora odmah da reaguje kako bi sprečio ili obuzdao infekciju. Ali kako naše odbrambene ćelije ostaju spremne kada napadač nije na vidiku?
Naučnici iz Beča pronašli su iznenađujuće objašnjenje: oni su stalno stimulisani zdravim tkivom. Ovo ih održava aktivnim i spremnim da odgovore na patogene. Na osnovu ovog uvida, budući lekovi bi mogli biti osmišljeni kako bi selektivno pojačali pažnju našeg imunološkog sistema. Studija je objavljena u časopisu Nature Immunology.
Komunikacija je ključna u imunološkoj odbrani. Kada virus inficira ćeliju, ćelija oslobađa signalne molekule. Ovo upozorava imune ćelije i naš imuni sistem se brzo aktivira. Imunske ćelije obrađuju takve signale putem JAK-STAT signalnog puta — nazvanog po Janusu, dvolikom rimskom bogu početaka i završetka.
Ovaj put povezuje detekciju signala na površini ćelije sa jezgrom regulatorne mašinerije imunih ćelija, aktivirajući skup gena i stavljajući imune ćelije u režim napada.
Čak i kada ne postoji neposredna pretnja, naše imunološke ćelije moraju ostati na oprezu. Istovremeno, ne bi trebalo da nanose štetu nepotrebnim aktivnostima, kao što je slučaj sa autoimunim bolestima. Kako naše odbrambene ćelije održavaju ovu ravnotežu je slabo shvaćeno. Tim istraživačkih grupa iz Beča je sada dao objašnjenje u časopisu Nature Immunologi.
„Isti JAK-STAT signalni put koji aktivira imune ćelije tokom infekcije takođe ih drži u stanju pripravnosti kada patogeni nisu na vidiku“, objašnjava Christoph Bock, glavni istraživač na CeMM-u i profesor na Medicinskom univerzitetu u Beču. Kada naiđu na patogen, imune ćelije stoga samo treba da povećaju intenzitet signalizacije, što je mnogo brže od uključivanja potpuno novog signalnog puta.
Da bi došao do ovog zaključka, tim je ispitao 12 mutantnih modela miša, svaki sa genetski izmenjenom komponentom JAK-STAT signalnog puta. Ovi miševi su uzgajani bez bolesti i upoređeni sa genetski neizmenjenim miševima.
Primećeno je da mutantnim miševima nedostaju neke od karakterističnih genskih aktivnosti i epigenetske regulacije stanja pripravnosti. Nešto slično se dogodilo kada su odbrambene ćelije uklonjene iz okruženja njihovog tkiva i držane u ćelijskoj kulturi: izgubile su svoje karakteristično stanje pripravnosti, pa čak i delove svog identiteta kao imune ćelije.
Tim je analizirao ekspresiju gena i epigenetiku imunih ćelija i uzoraka tkiva koje je prikupilo sedam istraživačkih timova iz Beča. „Naše analize su bile moguće samo zbog uspostavljanja jedinstvenih laboratorijskih standarda i robusnih statističkih metoda“, objašnjava bioinformatičar Nikolaus Fortelni (prvi autor, a sada profesor na Univerzitetu u Salcburgu).
„Pokazali smo da JAK-STAT signalizacija ima različite funkcije kada su imune ćelije u stanju pripravnosti nego tokom aktivnog odgovora na patogene“, objašnjava Matijas Farlik (takođe prvi autor i sada vođa grupe na Medicinskom univerzitetu u Beču).
„Jak-STAT signalizacija je centralni mehanizam našeg tela za prenošenje imunoloških signala“, kaže Tomas Deker (profesor u laboratoriji Mak Perutz i Univerzitetu u Beču) o relevantnosti studije.
„Naša studija pruža uvid u ulogu imunog sistema: ne samo da reaguje na napade, već i održava budnost bez izazivanja nepotrebne štete“, dodaje Matijas Miler (profesor na Univerzitetu veterinarske medicine u Beču).
Geni JAK-STAT signalnog puta su ponekad patološki izmenjeni kod osoba sa imunološkim bolestima i rakom. Stoga, ovo istraživanje pruža i moguće pristupe budućim terapijama.
