Учёные открыли новый иммунорегулятор, способный подавлять воспалительные процессы

Группа учёных из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США), Университета ИТМО (Петербург, Россия), Университета Макгилла (Канада) и Института иммунобиологии и эпигенетики Общества Макса Планка (Германия) обнаружила, что вещество итаконат, вырабатываемое в человеческом организме, способно подавлять провоспалительное действие макрофагов — клеток иммунной системы. Исследователи выяснили, что итаконат — функции которого ранее были недостаточно изучены — обладает антиоксидантным и противовоспалительным действием. Статья о результатах работы коллектива опубликована в журнале Cell Metabolism.

Как отметили в пресс-службе Университета ИТМО, выявленные свойства итаконата делают его привлекательным для использования в терапии патологий, возникающих вследствие чрезмерного воспаления или окислительного воздействия. Например, при ишемической болезни сердца, печени и почек, метаболических нарушениях и, возможно, аутоиммунных заболеваниях.

«Интересно, что итаконат играет роль и антиоксиданта, и противовоспалительного средства. В то же время, итаконат безопасен, поскольку производится самим организмом. Это делает его крайне привлекательным для использования в терапии многих патологий, возникающих вследствие чрезмерного воспаления или окислительного воздействия, например, ишемической болезни сердца, печени и почек, метаболических нарушений и, возможно, аутоиммунных заболеваний», — отмечает ведущий автор статьи Вики Лампропулу, сотрудник лаборатории Максима Артемова в Университете Вашингтона в Сент-Луисе.

В Университете ИТМО пояснили, что макрофаги отвечают за устранение патогенов и чужеродных частиц в организме. Эти клетки могут менять состояния в зависимости от концентрации в организме определённых веществ. Существует три состояния макрофагов: М0 – неактивированное, М1 – провоспалительное и М2 – противовоспалительное.

«М1-макрофаги первыми прибывают на борьбу с инфекцией и начинают активно уничтожать вирусы и болезнетворные бактерии, попавшие в организм. При этом возникает интенсивный воспалительный процесс, который может пагубно повлиять на весь организм, если макрофаги слишком увлекутся. Воспалительные процессы расходуют энергетические ресурсы организма, что может стать причиной развития дополнительных осложнений, вплоть до летального исхода. Чтобы смягчить негативные последствия борьбы иммунной системы с возбудителем, важно понимать, как можно снизить ее излишнее провоспалительное действие», — уточнили в пресс-службе Университета ИТМО.

Изначально учёные исследовали действие макрофагов. Они заметили, что итаконат в метаболизме макрофагов подавляет активность клеток. Выявить вещество и описать механизм его действия получилось благодаря составленной учеными карте путей обмена веществ в этих иммунных клетках. Как оказалось, итаконат макрофаги производят, когда переходят из неактивного состояния М0 в провоспалительное М1. Если концентрация этого вещества возрастёт до определённого предела, процесс активации макрофагов замедлится.

«Итаконат выставляет определенную планку, сдерживая образование М1-макрофагов. Без этого вещества воспалительный процесс увеличивался бы больше, чем требуется. В перспективе с помощью итаконата можно будет искусственно контролировать переход макрофагов из М0 в М1-состояние, а значит сдерживать интенсивность воспаления. Воздействие итаконата на макрофагов – достаточно тонкий механизм, способный обеспечить высокую селективность регуляции работы иммунной системы», – прокомментировал аспирант Университета ИТМО, один из авторов статьи Алексей Сергушичев.

Исследование показывает, что итаконат действует, разрывая в макрофагах так называемый цикл Кребса, или цикл трикарбоновых кислот (важный этап клеточного дыхания). «Ученые нашли в этом цикле два «узких места», воздействуя на которые можно в определенный момент переломить реакцию и направить ее в иное русло. Таким образом, итаконат действует на обе функции фермента Sdh и может регулировать течение цикла Кребса и сигнальные пути. Цикл Кребса предшествует передаче сигналов между клетками по кислородчувствительным путям. Итаконат подавляет фермент Sdh (сукцинатдегидрогеназа), который не только обеспечивает функционирование самого цикла трикарбоновых кислот, но и связывает его с сигнальными путями. В результате блокировки фермента транспортная цепь между макрофагами прерывается, и процесс их активации замедляется», — добавили в пресс-службе Университета.

Как отмечается, исследователям уже частично удалось продемонстрировать, что итаконат может работать нужным образом внутри живых организмов. Эксперименты показали, что вещество снижает повреждения при инфаркте миокарда у мышей, блокируя фермент Sdh. Однако, по словам ученых, чтобы успешно перенести метод на человеческий организм, необходима дальнейшая работа.