Антиоксидантный белок внутри клетки усугубляет воспаление снаружи - Производство ЭКОтехнологии

Антиоксидантный белок внутри клетки усугубляет воспаление снаружи

Согласно новому исследованию, опубликованному 20 мая 2021 года в журнале PLOS Biology Такаши Шичита из США, белок, который обеспечивает необходимую защиту от свободных радикалов внутри клетки, вызывает разрушительное воспаление при выходе наружу, активирует иммунные клетки и усугубляет повреждение после инсульта. Токийский столичный институт медицинских наук и его коллеги.

Белок DJ-1 действует внутри клеток, уничтожая опасные молекулярные фрагменты, называемые свободными радикалами . Считается, что он предотвращает нейродегенерацию за счет снижения окислительного стресса в стареющих нейронах; действительно, инактивирующая мутация в гене, кодирующем DJ-1, вызывает одну форму болезни Паркинсона (по этой причине DJ-1 также известен как PARK7).

Когда клетка разрывается, ее содержимое выбрасывается в окружающую среду, где определенные высвобождаемые молекулы, называемые DAMP (молекулярные структуры, связанные с повреждениями), действуют как сигналы тревоги для активации воспалительных процессов , включая привлечение макрофагов для устранения повреждений. При низких уровнях и в течение коротких периодов времени может быть полезным воспаление в головном мозге. Но когда повреждение обширное, как при инсульте, воспаление может способствовать скорее проблеме, чем ее решению.

Чтобы идентифицировать новые DAMPs, авторы приготовили гомогенаты мозга, а затем разделили белки по молекулярной массе. Ранее они показали, что одна подгруппа от 15 до 25 килодальтон содержала активность DMAP. Здесь они идентифицировали белки-кандидаты в этой подгруппе с помощью масс-спектрометрии , сгенерировали очищенные белки и затем добавили их к культивированным макрофагам.

Одним из этих белков был DJ-1, который вызывал повышенную регуляцию воспалительных цитокинов в макрофагах. Исследователи показали, что этот эффект был вызван взаимодействием с Toll-подобными рецепторами на поверхности макрофагов, мембранных белков, которые, как известно, опосредуют активацию воспаления. Чтобы еще раз подтвердить провоспалительный потенциал DJ-1, команда показала, что его активность DAMP зависит от наличия двух ключевых участков трехмерной структуры белка; их изменение отменяло эффект. Наконец, они показали, что DJ-1 высвобождается умирающими клетками во время инсульта на модели мыши , и что нокаут DJ-1 или блокирование его антителом снижает ущерб, причиненный инсультом.

«Внеклеточный DJ-1 представляет собой ранее неизвестный воспалительный DAMP, – сказал Шичита, – и может быть предполагаемой мишенью для терапевтического вмешательства с целью предотвращения прогрессирования воспалительных и нейродегенеративных заболеваний».

Доктор Шичита отмечает: «DJ-1 был тщательно исследован как цитопротекторный антиоксидантный белок в нейронах. Однако здесь мы демонстрируем, что внеклеточно высвобождаемый DJ-1 вызывает нейротоксическое воспаление после ишемического инсульта.. Внутриклеточный DJ-1 увеличивается в ответ на окислительный стресс в ишемических нейронах, но если ишемический стресс приводит к некротической гибели клеток, DJ-1 пассивно высвобождается во внеклеточное пространство. Высвобожденный DJ-1 взаимодействует с Toll-подобным рецептором 2 (TLR2) и TLR4 в инфильтрирующих миелоидных клетках и запускает постишемическое воспаление, что приводит к обострению патологии ишемического инсульта. Таким образом, внеклеточный DJ-1 представляет собой ранее неизвестный воспалительный DAMP и может быть предполагаемой мишенью для терапевтического вмешательства с целью предотвращения прогрессирования воспалительных и нейродегенеративных заболеваний ».

Ссылка на основную публикацию