Otkriće novog mehanizma u imunološkom sustavu
Unatoč tome što je imunološki sustav dobro istražen, ponekad nas iznenadi novim otkrićima. Nedavna studija istraživačkog tima iz Weizmann instituta otkrila je potpuno novi mehanizam koji je bio skriven u sustavu za odlaganje i reciklažu u stanicama.
Uloga proteasoma u obrani od infekcija
Jedna od ključnih komponenti ovog sustava je proteasom, struktura koja razgrađuje neispravne ili nepotrebne proteine na manje dijelove poznate kao peptidi. Ovi fragmenti mogu biti reciklirani u nove proteine ili, kao su prethodna istraživanja otkrila, djelovati kao signal imunološkom sustavu da je neka stanica pod prijetnjom. Međutim, istraživanje sugerira da proteasom ima još jednu važnu funkciju: razgrađuje proteine u peptide koji mogu ubijati bakterije.
Istraživanje potencijala proteasoma
Istraživači su prikupili golemu količinu prethodno prikupljenih podataka o peptidima dobivenim iz proteasoma. Tijekom te analize otkrili su da neki od njih imaju sličnu sekvencu aminokiselina, gradivnih blokova proteina, kao poznati antimikrobni peptidi. Professorica Yifat Merbl izjavila je: “Prije sada, nismo znali ništa o vezi između proizvoda proteasoma i proizvodnje ovih peptida.”
Eksperimenti koji potvrđuju otkrića
Tim je proveo opsežnu seriju eksperimenata kako bi dokazao da proteasomi zaista igraju ključnu ulogu u proizvodnji ovih peptida. Koristili su dvije grupe ljudskih stanica; jedna grupa je imala inhibirane proteasome, dok su u drugoj grupi proteasomi radili normalno. Kada su te stanice zaražene bakterijama, one s inhibiranim proteasom nisu mogle odgovoriti na infekciju.
U drugom eksperimentu, tim je testirao jedan od peptida dobivenih iz proteasoma na miševima zaraženim bakterijama koje su modelirale pneumoniju i sepse. Jedna grupa miševa primila je peptid, dok je kontrolna grupa dobila antibiotik ili fiziološku otopinu. Ovi testovi su pokazali da je peptid bio učinkovit u kontroliranju bakterijske infekcije kod miševa, čak na razini koja je usporediva s postojećim antibioticima.
Novi horizonti za antimikrobna istraživanja
Istraživanje je također otkrilo da, iako proteasom rutinski proizvodi antimikrobne peptide, ta aktivnost se povećava tijekom bakterijske infekcije. Tim je otkrio točno koji dio proteasoma kontrolira ovu „turbo funkciju“. “Vidjeli smo da infekcija uzrokuje promjenu načina rezanja proteina, ‘favorizirajući’ proizvodnju peptida s antibakterijskim svojstvima,” rekla je Merbl.
Voditeljica projekta, Karin Goldberg, dodala je: “Tada smo shvatili da smo otkrili prethodno nepoznati imunološki mehanizam.” Njihova otkrića mogla bi otvoriti nova vrata za razvoj antimikrobnih tretmana. Korištenjem simulacija, već su identificirali više od 270.000 mogućih i prethodno nepoznatih peptida dobivenih iz proteasoma u ljudskom spektru proteina.
Zaključak
Ova baza podataka o peptidima predstavlja novu granicu za razvoj personaliziranih tretmana protiv infekcija i drugih medicinskih stanja. Professorica Merbl zaključuje: “Ova istraživanja imaju potencijal donijeti značajne promjene u medicini.” Ova otkrića, objavljena u časopisu Nature, ukazuju na važnost daljnjeg istraživanja u području imunoloških mehanizama.
