Ученые обнаружили механизм, который помогает облегчить симптомы воспаления, подавляя миграцию некоторых видов лейкоцитов, называемых нейтрофилами. Клетки мигрируют в ткань, чтобы убить патогенные микроорганизмы, но также могут вызывать чрезмерное воспаление, приводящее к повреждению и другим неблагоприятным последствиям. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Актуальность исследования
Препараты, которые уменьшают воспаление, вызванное различными заболеваниями, включая ревматоидный артрит, могут также поставить под угрозу иммунную систему человека, но новый подход указывает на возможное решение данной проблемы.
Ученые определили генетическую молекулу под названием miR-199, тип «микроРНК», которая уменьшает миграцию нейтрофилов, следовательно, потенциально снимает воспаление без ущерба для иммунной системы.
«Это важно, поскольку различные проблемы лежат в основе ослабления воспаления при сохранении иммунитета», – говорит Цин Дэн (Qing Deng), сотрудник кафедры университета Пердью (Purdue University).
Материалы и методы исследования
Исследователи использовали метод генетического скрининга для выявления восьми микроРНК, которые подавляют нейтрофильную миграцию, включая miR-199.
Результаты научного исследования
Авторы исследования обнаружили, что miR-199 непосредственно подавляет действие фермента, называемого циклин-зависимой киназой 2, или CDK2, которая, в свою очередь, подавляет миграцию нейтрофилов.
Хотя CDK2 хорошо известен своей ролью в регулировании жизненного цикла клетки – процесса, в котором клетка реплицирует свою ДНК и делится с образованием двух клеток, – его связь с миграцией нейтрофилов ранее была неизвестна.
«Эта работа предлагает miR-199 и CDK2 в качестве новых мишеней для лечения воспалительных заболеваний и открывает возможности функции CDK2 вне регуляции клеточного цикла», – заявляет Дэн.
Недавно микроРНК были использованы в клинических испытаниях лечения рака и инфекции. Также они используются в качестве инструментов скрининга для выявления основных механизмов заболеваний и поведения клеток. Однако роль микроРНК в регуляции миграции нейтрофилов в значительной степени неизвестна.
«Отсутствие этих знаний потенциально ведет к упущенным возможностям использования микроРНК и их мишеней для сдерживания нейтрофильного воспаления», – считает Дэн. «Результаты наших исследований расширяют современное понимание миграции нейтрофилов и предлагают новую стратегию для управления нейтрофильным воспалением».
Исследование проводилось на рыбках данио, а также на клетках, похожих на нейтрофилы человека.
«Наши результаты показывают ранее неизвестные функции miR-199 и CDK2 в регуляции миграции нейтрофилов и обеспечивают новое направление в ослаблении системного воспаления», – говорит Дэн.
Исследование имеет значение при таких заболеваниях, как ревматоидный артрит, диабет, нейродегенеративные заболевания и рак.
Результаты исследования показали, что miR-199 препятствует подвижности нейтрофилов и непосредственно нацеливается на CDK2. Хотя в предыдущих исследованиях не изучалась роль miR-199 в подавлении воспаления и миграции клеток.
«Здесь мы представляем доказательства того, что miR-199 является подавителем миграции клеток в лейкоцитах, расширяя его роль за пределами биологии рака», – говорит Дэн.
Удивительно, но miR-199 преимущественно регулирует зависимую от клеточного цикла киназу CDK2 в «терминально дифференцированных нейтрофилах».
Выводы
«Когда мы говорим, что клетка окончательно дифференцирована, это означает, что клетка больше не будет делиться. Клеточный цикл активен в стволовых клетках и раковых клетках. Но когда клетки изменяют свою экспрессию генов, превращаясь в нейтрофилы с функциями иммунной защиты, они борются с инфекциями и умирают. Поэтому неожиданно, что гены, способствующие клеточному циклу и делению клеток, такие как CDK2, будут регулировать функцию нейтрофилов», – резюмирует он.
Авторы другого исследования утверждают, что потребление растительного белка уменьшает возрастное воспаление.
