Menselijke cellen die inflammatoire cytokines tot expressie brengen (groen gekleurd). Credits: Professor Martin Laboratorium; Trinity College Dublin
Een belangrijke doorbraak in het begrijpen hoe ontstekingen worden gereguleerd, is gemaakt door wetenschappers van Trinity College Dublin. Ze hebben zojuist ontdekt dat een belangrijk immuunalarmeiwit waarvan eerder werd aangenomen dat het de immuunrespons zou kalmeren, in feite het tegenovergestelde doet.
Hun werk heeft tal van potentiële gevolgen, vooral in de context van het begrijpen van en reageren op auto-immuunziekten en ontstekingen.
Ons immuunsysteem heeft een zeer belangrijke functie bij het beschermen van ons tegen infectie en letsel. Wanneer immuunreacties echter te agressief worden, kan dit leiden tot schadelijke ontstekingen, die optreden bij aandoeningen zoals reumatoïde artritis en psoriasis. Ontsteking wordt veroorzaakt wanneer ons lichaam « alarmeiwitten » (interleukinen) produceert, die onze afweer tegen infectie en letsel versterken door verschillende componenten van ons immuunsysteem in te schakelen.
Begrijpen hoe en wanneer dergelijke alarmeiwitten worden geproduceerd en hoe ze ons immuunsysteem activeren, heeft geleid tot grote doorbraken in de behandeling van veel immuunaandoeningen.
Nu hebben wetenschappers van het Smurfit Institute of Genetics aan het Trinity College Dublin, geleid door Seamus Martin, Smurfit Professor of Genetics, ontdekt dat interleukine-37 een onverwachte functie heeft als een immuunactiverend molecuul, aangezien eerdere studies suggereerden dat dit interleukine in plaats daarvan diende als een « uit-schakelaar » voor het immuunsysteem.
Professor Martin zei:
“Interleukinen spelen een sleutelrol bij het reguleren van ons immuunsysteem als reactie op bacteriële en schimmelinfecties. Interleukine-37 is echter lang een raadsel gebleven, omdat het niet wordt aangetroffen in zoogdieren zoals muizen. Dit vormde een groot obstakel om uit te zoeken wat het doet, aangezien veel van wat we weten over het menselijke immuunsysteem voor het eerst is ontdekt in modelorganismen waarvan de biologische samenstelling vergelijkbaar is met die van ons. »
Voorafgaand aan de nieuwe studie werd gedacht dat Interleukine-37 immuunonderdrukkende functies had, maar hoe het ontstekingen precies uitschakelde, was fel bediscussieerd. De Trinity-wetenschappers melden nu echter dat Interleukine-37, wanneer het op de juiste manier wordt geactiveerd, krachtige pro-inflammatoire activiteit vertoont.
Professor Martin voegde toe:
“Deze pro-inflammatoire impact was hoogst onverwacht. Ons werk laat zien dat het eiwit zich bindt aan een interleukinereceptor in de huid waarvan bekend is dat deze een sleutelrol speelt bij het aansturen van psoriasis. En om het verhaal nog spannender te maken, brengt dit het totale aantal immuunalarmmoleculen dat via deze specifieke interleukinereceptor signaleert op vier.
« Waarom er zoveel interleukinen zijn die zich aan dezelfde receptor binden, is een raadsel, maar als we zouden speculeren, kan het zijn dat deze receptor een zeer belangrijke schildwachtfunctie in onze huid vervult, en dat één alarmeiwit misschien gewoon niet genoeg is om reageren op de vele verschillende infectieuze agentia die onze huid tegenkomt. Onze huid is de belangrijkste barrière tussen ons lichaam en de buitenwereld die microben moeten doorbreken als ze toegang willen krijgen tot ons lichaam en vertegenwoordigt in veel opzichten de eerste verdedigingslinie in ons immuunsysteem.”
Als zodanig kunnen Interleukine-37 en andere immuunalarmeiwitten zijn geëvolueerd tot verschillende variaties op hetzelfde thema die ons lichaam in staat stellen verschillende soorten infecties te detecteren door geactiveerd te worden door enzymen die verschillend zijn voor elk infectieus agens.
Referentie: « Van myeloïde cellen afgeleide proteasen produceren een pro-inflammatoire vorm van IL-37 die signaleert via IL-36-receptorbetrokkenheid » door Graeme P. Sullivan, Pavel Davidovich, Natalia Muñoz-Wolf, Ross W. Ward, Yasmina E. Hernandez Santana, Danielle M. Clancy, Aoife Gorman, Zaneta Najda, Boris Turk, Patrick T. Walsh, Ed C. Lavelle en Seamus J. Martin, 16 december 2022, Wetenschap Immunologie.
DOI: 10.1126/sciimmunol.ade5728
Het onderzoek is zojuist gepubliceerd in het internationaal gerenommeerde tijdschrift, wetenschappelijke immunologie, en was een samenwerking tussen verschillende Trinity-onderzoeksgroepen onder leiding van het team van professor Martin, waaronder postdoctorale wetenschappers Dr. Graeme Sullivan en Dr. Pavel Davidovich, samen met onderzoeksgroepen onder leiding van professor Ed Lavelle (School of Biochemistry and Immunology) en professor Pat Walsh (School voor Klinische Geneeskunde).
