Το ανοσοποιητικό μας σύστημα είναι καλό στο να διακρίνει μεταξύ της χημείας του σώματός μας και της χημείας ενός παθογόνου “εισβολέα”.
Όταν, όμως, δυσλειτουργεί μπορεί να προκληθεί… εμφύλιος πόλεμος στον οργανισμό, δηλαδή το ανοσοποιητικό σύστημα να αρχίσει να επιτίθεται σε υγιή κύτταρα: αυτό είναι τα αυτοάνοσα νοσήματα.
Οι επιστήμονες προσπαθούν να αποκωδικοποιήσουν αυτήν τη δυσλειτουργία και η πρόσφατη ανακάλυψη ενός “διακόπτη”, που απενεργοποιεί έναν αισθητήρα ξένου DNA μπορεί να είναι το κλειδί στα αυτοάνοσα νοσήματα.
Ένα βασικό μέρος αυτής της ανακάλυψης, που έγινε από ερευνητές στο ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Λωζάνης, είναι ένα ένζυμο που ονομάζεται κυκλική GMP-AMP συνθάση (cyclic GMP-AMP synthase – cGAS).
Αυτή η πρωτεΐνη είναι επιφορτισμένη με τον εντοπισμό διεισδυτικών ιών στον οργανισμό. Συνδέεται/προσκολλάται σε οποιοδήποτε ξένο DNA που επιπλέει εκτός θέσης στο κυτταρόπλασμα ενός κυττάρου και προκαλεί μια αντίδραση που ειδοποιεί το ανοσοποιητικό για τον εισβολέα.
Γνωρίζουμε ήδη ότι η cGAS πρέπει να ρυθμίζεται αυστηρά για να το διατηρεί υπό έλεγχο, ειδικά μόλις εισέλθει στον πυρήνα ενός κυττάρου. Η νέα μελέτη εντόπισε έναν βιολογικό “διακόπτη”, που λανθασμένα δίνει εντολή για καταστροφή ενός ενζύμου, σε μέρη όπου δεν απαιτείται ανοσοαπόκριση.
“Μαζί με τις προηγουμένως καθορισμένες αλληλεπιδράσεις με τα νουκλεοσώματα, τα αποτελέσματά μας παρέχουν ένα πλήρες δομικό μοντέλο της πυρηνικής ρύθμισης της cGAS”, γράφουν οι ερευνητές στη δημοσιευμένη εργασία τους.
Οι επιστήμονες ξέρουν ότι καθώς τα κύτταρα διαιρούνται για να αναπτυχθούν, το πυρηνικό τους περίβλημα διαλύεται, δίνοντας στην cGAS εύκολη πρόσβαση στο DNA που είναι δεσμευμένο μέσα. Εκεί, συνδέεται με μονάδες DNA που ονομάζονται νουκλεοσώματα και καλύπτεται από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται BAF, περιμένοντας πότε μπορεί να χρειαστεί.
Σε αυτήν την μελέτη, μέσω μιας λεπτομερούς ανάλυσης των κυττάρων που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο, η ομάδα αναγνώρισε ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών που ονομάζεται CRL5–SPSB3. Προσθέτει μια χημική ουσία που ονομάζεται ουβικιτίνη στην cGAS για να την επισημάνει ως πρωτεΐνη μιας χρήσης.
Αυτός είναι ο “διακόπτης” που σκοτώνει την cGAS όταν πλέον αυτή δεν είναι χρήσιμη, δηλαδή όταν δεν υπάρχει απειλή από ξένο DNA. Ουσιαστικά, εμποδίζει το ένζυμο να επιτεθεί στα υγιή κύτταρα βγάζοντάς το απαλά εκτός παιχνιδιού όσο αναπτύσσονται τα κύτταρα.
Μέρος της σηματοδότησης που ελέγχει την απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος ονομάζεται οδός ιντερφερόνης (IFN). Η νέα μελέτη δείχνει πώς τόσο η cGAS όσο και το CRL5-SPSB3, που είναι υπεύθυνα για τον “διακόπτη”, εμπλέκονται στην IFN.
“Αυτά τα αποτελέσματα αποδεικνύουν ότι τα επίπεδα της cGAS στο πυρήνα των κυττάρων επηρεάζουν την IFN και αποκαλύπτουν έναν ρόλο για το CRL5-SPSB3 στην ενδοκυτταρική ανοσία”, γράφουν οι ερευνητές.
Τα αυτοάνοσα νοσήματα, όπως ο διαβήτης τύπου 1 και η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου, συμβαίνουν όταν η “αστυνόμευση” του ανοσοποιητικού συστήματος δεν λειτουργεί όπως θα έπρεπε. Η νέα έρευνα επισημαίνει ότι μία από αυτές τις μεθόδους αστυνόμευσης αξίζει να μελετηθεί περαιτέρω.
Τώρα που οι επιστήμονες έμαθαν περισσότερα για το πώς λειτουργεί η cGAS, ίσως βρουν αποτελεσματικούς τρόπους για να διασφαλίζεται ότι θα έχει πάντα καλή συμπεριφορά.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature.
