Odkryto Centrum Kontroli Zapaleń Skóry

Streszczenie: Promienie UVB z opalania i chorób przenoszonych przez komary aktywują NLRP1 do p38, prowadząc do zapalenia skóry.

źródło: Uniwersytet w Bonn

Jako największy organ w ludzkim ciele, skóra dosłownie stanowi główną barierę dla ekspozycji na bodźce środowiskowe i patogeny. Bolesne zapalenie może wystąpić, jeśli ta bariera zostanie naruszona – o czym wie każdy z oparzeniami słonecznymi. Ale jak dokładnie to się uruchamia, nie jest jeszcze szczegółowo wyjaśnione.

„W naszym badaniu przyjrzeliśmy się bliżej zachodzącym procesom” – wyjaśnia prof. dr Florian Schmidt, który kieruje grupą badawczą w Instytucie Odporność Wrodzona Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn.

Stres UV wyzwala kaskadę sygnałów

Promienie ultrafioletowe mają bardzo wysoką energię. Kiedy uderzy w skórę, ważne cząsteczki komórkowe mogą zostać uszkodzone, powodując stan zapalny jako częstą konsekwencję. Nie było jednak jasne, jak to się stało.

„Udało nam się teraz wykazać, że znana ścieżka sygnalizacji stresu komórkowego może wywoływać te reakcje zapalne” – wyjaśnia Schmidt, który jest również członkiem Interdyscyplinarnego Obszaru Badawczego (TRA) „Życie i zdrowie” oraz Grupy Doskonałości ImmunoSensation2 przy Uniwersytet w Bonn.

„Biura inżynieryjne” komórki, rybosomy, zwykle montują białka na podstawie instrukcji zawartych w materiale genetycznym. Kiedy są one osłabione przez uszkodzenia UV, alarmują: wywołują tak zwaną reakcję na stres rybotoksyczny. Od lat wiadomo, że powoduje to kaskadę sygnalizacyjną, która prowadzi do aktywacji enzymu zwanego p38.

„Nasze badania pokazują, że p38 molekularnie moduluje NLRP1, kluczowy klucz do stanu zapalnego w skórze, a tym samym aktywuje go w nowy sposób.

Infekcje to potężna broń wrodzonego układu odpornościowego. Między innymi te złożone maszyny molekularne mogą przekształcać nieaktywne prozapalne substancje przekaźnikowe w ich aktywną formę.

Jednocześnie zapewniają powstawanie licznych dziur w błonie komórkowej. Pozwala to substancjom posłańca dotrzeć na zewnątrz i w ten sposób przywołać do pomocy własne siły obronne organizmu. W końcu dziury prowadzą do śmierci komórki: w pewnym momencie praktycznie pęka, opróżniając jej zawartość do tkanek.

Cząsteczki nagle uwolnione z wnętrza komórki są kolejnym sygnałem ostrzegawczym dla układu odpornościowego.

Wirusy również aktywują p38

Co ciekawe, p38 jest aktywowana nie tylko przez nadmierne opalanie.

„Udało nam się wykazać, że wirusy przenoszone przez komary mogą również aktywować NLRP1 do p38” – potwierdza Leah Marie Jenster, doktorantka w laboratorium Schmidta i główna autorka badania.

„Należą do nich na przykład wirus chikungunya, który jest poważnym problemem w niektórych częściach Afryki i Azji i może również dotrzeć do Niemiec w wyniku zmian klimatycznych”.

Wirusy prawdopodobnie aktywują p38 kilkoma różnymi szlakami.

„P38 to molekularne centrum informacyjne w skórze, w którym zbiegają się różne sygnały ostrzegawcze – podobnie jak w centrum kontroli straży pożarnej” – wyjaśnia Schmidt.

„Jednak nie każde wezwanie pomocy natychmiast gromadzi płonące ciała – dzieje się tak tylko wtedy, gdy liczba i intensywność alertów przekracza pewien próg”.

Ta regulacja jest ważna, ponieważ infekcje są niebezpieczną bronią, która powoduje znaczne szkody uboczne. Na przykład silne zapalenie, które występuje, powoduje uszkodzenie części tkanki skórnej.

Czasami jednak stany zapalne nie są ściśle kontrolowane – jak w przypadku oparzeń słonecznych czy nawet niektórych chorób autoimmunologicznych. Być może p38 otwiera nową możliwość specyficznego tłumienia wybujałych odpowiedzi immunologicznych w skórze.

Zobacz też

Instytucje uczestniczące:
Oprócz Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn i Uniwersytetu w Bonn w badaniu wzięły udział również Uniwersytet Melbourne (Australia) i Boston Children’s Hospital (USA).

O tych badaniach dla wiadomości o zapaleniu

autor: Svenja Rong
źródło: Uniwersytet w Bonn
Kontakt: Svenja Runge – Uniwersytet w Bonn
obrazek: Zdjęcie przypisane AG Schmidt / Uniwersytet w Bonn

oryginalne wyszukiwanie: otwarty dostęp.
„Kinazy P38 pośredniczą w prozapalnej aktywacji NLRP1 po odpowiedzi na stres rybosomalny i infekcji wirusowej.Napisane przez Floriana Schmidta. Czasopismo Medycyny Eksperymentalnej

Streszczenie

Kinazy P38 pośredniczą w prozapalnej aktywacji NLRP1 po odpowiedzi na stres rybosomalny i infekcji wirusowej.

Geny zapalne łączą komórkowe dowody infekcji lub uszkodzenia w celu nasilenia odpowiedzi zapalnych.

Czujnik stanu zapalnego NLRP1 ulega ekspresji w ludzkich keratynocytach i koordynuje stan zapalny w skórze. Odkryliśmy, że różne sygnały stresowe stymulują tworzenie się inflammasomów NLRP1 u ludzi poprzez aktywację kinazy MAP p38: podczas gdy rybotoksyczne reakcje stresowe na UV i cząsteczki drobnoustrojów aktywują wyłącznie p38 poprzez MAP3K ZAKα, infekcję wirusami alfa przenoszonymi przez stawonogi, w tym wirusem Semliki Forest i Chikungunya , p38 jest aktywowane przez ZAKα i prawdopodobnie inne MAP3K.

Pokazujemy, że p38 bezpośrednio fosforyluje NLRP1 i że seryna 107 w regionie łącznika jest krytyczna dla aktywacji. Fosforylacja NLRP1 następuje po ubikwitylacji NLRP1^PYDN-końcowa degradacja NLRP1 i zarodkowanie cząstek zapalnych przez NLRP1^{UPA .Karta}.

W przeciwieństwie do tego, aktywacja NLRP1 przez ubikwitynację, w której pośredniczą nanociała, proteazy wirusowe lub hamowanie DPP9, była niezależna od aktywności p38.

Podsumowując, identyfikujemy aktywację p38 jako jednoczące centrum sygnalizacyjne, które kontroluje zapalną aktywację NLRP1 poprzez integrację różnych sygnałów stresu komórkowego związanych ze skórą.