Istraživači iz Bolnice za bolesnu decu (SickKids) otkrili su da upala u imunskoj ćeliji može biti delimično odgovorna za neke teške simptome u grupi retkih genetskih stanja koja se nazivaju lizozomalne bolesti skladištenja (LSD).
LSD pogađa oko jednog od 7.700 živorođenih u svetu. Deca sa ovim stanjem se obično javljaju u mladosti sa progresivnom neurodegeneracijom. Mnoga deca sa LSD-om umiru prerano, a trenutni tretmani se fokusiraju na upravljanje simptomima.
Do sada, uloga makrofaga u imunološkom sistemu i LSD-a nije bila dobro poznata, ali novo istraživanje objavljeno u Nature Cell Biologi pod vodstvom dr. Spenser Freeman, naučnik u programu biologije ćelije, Ruiki Cai, viši postdoktorski saradnik i prvi autor studije, i Ori Scott, tranzicioni kliničar naučnik u programu ćelijske biologije i zaposleni lekar u Odeljenju za imunologiju i alergiju , identifikovali su da zapaljenje makrofaga može doprineti simptomima LSD-a.
Ćelije makrofaga uzimaju i vare veliku količinu hranljivih materija kako bi pomogle u redovnoj funkciji imunog sistema. Da bi razgradile i reciklirale ove hranljive materije, ćelije se oslanjaju na sitne organele zvane lizozomi. Kada je funkcionalan, lizozom može da razbije velike šećere u male šećere, koji se zatim koriste kao izvor energije. Kod LSD-a, ovi lizozomi makrofaga postaju nabrekli i ispunjeni otpadom.
Nakon objavljivanja ovih nalaza, Freeman, Cai i Scott opisuju kako LSD utiču na imuni sistem i kako smanjenje upale može potencijalno poboljšati ili sprečiti simptome kod dece sa LSD-om.
U LSD makrofagima, natečeni lizozomi pokušavaju da izbegnu pucanje i izlivanje njihovog sadržaja – što bi dovelo do smrti ćelije. Da bi se to uradilo, lizozomi otvaraju kanal koji pomera natrijum iz lizozoma, a zatim i vodu, kako bi bili manji. Ovo stvara poruku: Lizozom i ćelija su pod stresom.
Makrofagi pod stresom zatim šalju „SOS“ signal oslobađanjem supstance zvane MCP-1 (monocitni hemoatraktantni protein 1) koja govori drugim makrofagima: „Molim vas, dođite i pomozite“. Kao rezultat toga, mnogo više makrofaga se kreće u tkivo. Kada u tkivu ima previše makrofaga, a svi luče MCP-1, to može izazvati upalu i oštećenje tkiva.
Naši nalazi sugerišu da bi blokiranje natrijumovog kanala ili MCP-1 receptora u makrofagima moglo da smanji upalu i oštećenje tkiva kod LSD-a. Već postoje lekovi koji ciljaju ove molekule, od kojih se neki koriste za druga upalna stanja kao što je reumatoidni artritis. Planiramo da testiramo ove lekove na pretkliničkim modelima, i nadamo se da ćemo rezultate prevesti u klinička ispitivanja za pacijente sa LSD-om.
Proučavajući šta uzrokuje teške simptome kod dece sa LSD-om, možemo identifikovati bolje tretmane za pacijente pogođene ovim razornim uslovima.
Nastavljamo da istražujemo kako lizozom reguliše funkciju makrofaga i upalu kod LSD-a i drugih stanja uključujući neurodegenerativne bolesti. Nadamo se da razumevanjem molekularnih mehanizama disfunkcije i upale lizozoma možemo identifikovati nove ciljeve za razvoj lekova i poboljšati kvalitet života pacijenata sa LSD-om i drugim srodnim stanjima, poput Parkinsonove bolesti.
Kada proučavamo pojedince sa retkim pedijatrijskim stanjima, koristi se protežu dalje od ovih pojedinaca i njihovih porodica i proširuju se na sve kroz poboljšanje našeg znanja o složenosti ljudske biologije.
