ЗАПАЛЬНА: АКТИВАЦІЯ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025

Інфламасоми являє собою комплекс , що складається з декількох білкових доменів , розташованих в цитоплазмі клітини, функція якого полягає в якості рецепторів і датчиків для вродженої імунної системи. Ця платформа є захисним бар'єром проти потрапляння хвороботворних мікроорганізмів, що запускає запальну реакцію, опосередковану активацією каспази-1.

Кілька досліджень на мишах свідчать про роль запальної речовини у появі серйозних захворювань для здоров'я населення. З цієї причини було вивчено розробку препаратів, що впливають на запальну хворобу для поліпшення запальних захворювань.

Структура запалення. Автор Хайтао Го, із Вікісховища.

Запальні захворювання індукують запальні, аутоімунні та нейродегенеративні захворювання, такі як розсіяний склероз, хвороба Альцгеймера та Паркінсона. А також порушення обміну речовин, такі як атеросклероз, діабет другого типу та ожиріння.

Її відкриття було здійснено групою дослідників під керівництвом доктора Цхоппа (Martinon 2002). Формування цієї структури відбувається завдяки індукції імунної відповіді, мета якої - усунути патогенні мікроорганізми або функціонувати як датчик і активатор клітинних запальних процесів.

Складання цієї платформи виробляє стимуляцію проспаспази-1 або пропаспази-11, яка потім викликає утворення каспази-1 і каспази-11. Ці події призводять до вироблення інтерлейкіну-1 протизапальних цитокінів, званих інтерлейкіном-1 бета (IL-1β) та інтерлейкіну-18 (IL-18), які походять від proIL-1β та proIL-18.

Запальні речовини є важливими структурами, активізованими різноманітними PAMP (молекулярні структури, пов'язані з патогеном) і DAMP (молекулярні структури, пов'язані з пошкодженням). Вони індукують розщеплення та вивільнення прозапальних цитокінів інтерлейкіну-1 бета (IL-1β) та інтерлейкіну-18 (IL-18). Вони утворюються нуклеотид-зв'язуючим доменним рецептором (NLR) або AIM2, ASC та каспазою-1.

Активація запальної речовини

Запальні речовини - це солдати, які з’являються в клітинному цитозолі. Цей тип реакції зумовлений наявністю підозрілих агентів, таких як PAMP та DAMPs (Lamkanfi et al, 2014). Активація рецепторів сімейства цитоплазматичних нуклеотидів, що зв'язують домен (NLR), створює комплекс.

Деякі приклади - NLRP1, NLRP3 і NLRC4, а також інші рецептори, такі як так звана відсутність у меланому 2 (AIM2). У цій групі запальною ознакою, що була оцінена в більшій мірі, є НЛРП3, що обумовлено його великим патофізіологічним значенням в інфекційно-запальних процесах. Також беруть участь адаптерний білок ASC та білок ефекторної каспази-1.

Народження NLRP3

Запальне явище NLRP3 виникає у відповідь на групу сигналів, які можуть бути бактеріальними, грибковими, протозойними або вірусними компонентами. Як і інші фактори, такі як аденозинтрифосфат (АТФ), діоксид кремнію, сечова кислота, певні токсини, що викликають пори, серед багатьох інших (Halle 2008). Структура NLRP3 показана на рисунку 1.

Запальна стан NLRP3 активується різними сигналами, що нагадують феєрверки, які сигналізують цій структурі про початок роботи. Прикладами є вихід калію з клітини, виробництво киснево-реактивних компонентів мітохондрій (ROS), вивільнення кардіоліпіну, мітохондріальної ДНК або катепсину.

Молекулярні сигнали, пов'язані з патогенними (PAMP) або викликають небезпеку (DAMP) мікроорганізмами, і прозапальними цитокінами (такими як TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-18) пробуджують NF-kB. Це сигнал для активації запальної речовини NLRP3. Він індукує продукцію NLRP3, pro-IL1β і pro-IL-18, а також прозапальних цитокінів, таких як IL-6, IL-8 та TNF-α, серед інших.

Подальший сигнал сповіщає НЛРП3 запалюючу систему зібрати так, що потім з'являється комплекс NLRP3 / ASC / Pro-каспаза-1, інформуючи каспазу-1, що її необхідно активувати. Наступний етап індукує про-IL-1β та про-IL-18 до дозрівання, а IL-1β та IL-18 зароджуються у своїх активних формах.

IL-1β та IL-18 - це цитокіни, які підтримують запальний процес. Також в поєднанні з цими подіями можуть з’являтися апоптоз і піроптоз.

Моделі активації NLRP3. Автор Rjoo317, з Вікісховища.

Функції запальної речовини

Запалюмосома NLRP3 міститься в макрофагах, моноцитах, дендритних клітинах та нейтрофілах. Він може бути ангелом, коли він атакує інфекційних агентів, активізуючи запальний процес. Або навпаки, демон, який може спонукати до прогресування різних захворювань. Це викликано безладною і неконтрольованою активацією при порушенні її регуляції.

Запальна хвороба є головним чинником подій фізіології та патології деяких захворювань. Помічено, що він бере участь у недугах, пов’язаних із запаленням. Наприклад, діабет 2 типу та атеросклероз (Duewell et al, 2010).

Деякі дослідження показують, що аутозапальні синдроми обумовлені проблемами в регуляції NLPR3, що викликає дуже глибоке і невпорядковане хронічне запалення, очевидно пов'язане з виробленням IL-1β. При застосуванні антагоністів цього цитокіну захворювання зменшує його шкідливий вплив на уражених осіб (Meinzer et al, 2011).

Роль запальних захворювань у розвитку захворювань

Деякі дослідження показали, що запальні речовини мають важливе значення в ураженні, спричиненому при захворюваннях печінки. Imaeda та ін. (2009) припускають, що запальна речовина NLRP3 діє на гепатотоксичність ацетамінофену. У цих дослідженнях спостерігається, що миші, які отримували ацетамінофен, та відсутність NLRP3 мають нижчу смертність.

Запальна сома NLRP3 функціонує як регулятор кишкового гомеостазу, модулюючи імунну відповідь на мікробіоти кишечника. У мишей з дефіцитом NLRP3 кількість та тип мікробіоти змінюються (Dupaul-Chicoine et al, 2010).

На закінчення, запальна симптоматика може виступати з доброго боку як молекулярна платформа, яка атакує інфекції, а також з темної сторони як активатор захворювання на діабет Паркінсона, Альцгеймера, цукровий діабет 2-го типу або атеросклероз.

Список літератури

1. Стройг, Т., Хенао-Меджія, Дж., Елінав, Е. та Флавелл, Р. (2012). Запальні захворювання у здоров’ї та хвороби. Природа 481, 278-286.
2. Martinon F, Burns K, Tschopp J. (2002). Запальна система: молекулярна платформа, що викликає активацію запальних каспаз та обробку проіл-бета. Mol Cell, 10: 417-426.
3. Го H, Callaway JB, Ting JP. (2015). Запальні засоби: механізм дії, роль при захворюванні та терапевтичні засоби. Нат Мед, 21 (7): 677-687.
4. Lamkanfi, M. & Dixit, VM (2014). Механізми та функції запалення. Сот., 157, 1013-1022.
5. Halle A, Hornung V, Petzold GC, Stewart CR, Monks BG, Reinheckel T, Fitzgerald KA, Latz E, Moore KJ & Golenbock DT. (2008). Запальна NALP3 бере участь у вродженій імунній відповіді на амілоїд-бета. Нат. Іммунол, 9: 857-865.
6. Duewell P, Kono H, Rayner KJ, Sirois CM, Vladimer G, Bauernfeind FG та ін. (2010). Запалення з NLRP3 необхідні для атерогенезу та активуються кристалами холестерину. Природа, 464 (7293): 1357-1361.
7. Meinzer U, Quartier P, Alexandra JF, Hentgen V, Retornaz F, Koné-Paut I. (2011). Інтерлейкін-1, націлений на наркотики при сімейній середземноморській лихоманці: серія випадків та огляд літератури. Семінний артрит, 41 (2): 265-271.
8. Dupaul-Chicoine J, Yeretssian G, Doiron K, Bergstrom KS, McIntire CR, LeBlanc PM та ін. (2010). Контроль кишкового гомеостазу, коліту та пов'язаного з колітом колоректального раку запальними каспазами. Імунітет, 32: 367-78. doi: 10.1016 / j.immuni.2010.02.012