Залізо живить імунні клітини — і це може погіршити астму
Останній перегляд: 14.06.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Ви, мабуть, чули, що ви можете отримати залізо, споживаючи шпинат і стейк. Ви також можете знати, що це важливий мікроелемент, який є основним компонентом гемоглобіну, білка в еритроцитах, який переносить кисень від легенів до всіх частин тіла.
Манш відомою важливою функцією заліза є його роль у виробленні енергії для певних імунних клітин.
У нещодавно опублікованому дослідженні нашої лабораторії ми виявили, що блокування або обмеження надходження заліза в імунні клітини може потенційно покращити симптоми астми, спричиненої алергенами напад.
Імунні клітини, які потребують заліза
Під час нападу астми нешкідливі алергени активують імунні клітини у ваших легенях, які називаються ILC2 (власні лімфоїдні клітини типу 2). Це призводить до їх проліферації та вивільнення великої кількості цитокінів – месенджерів, які імунні клітини використовують для зв’язку, і викликає небажане запалення. У результаті з’являються такі симптоми, як кашель і хрипи, через які дихальні шляхи ніби стискаються.
Щоб оцінити роль заліза у функції ILC2 у легенях, ми провели серію експериментів із ILC2 у лабораторії. Потім ми підтвердили наші висновки на мишах з алергічною астмою та пацієнтами з різним ступенем тяжкості астми.
Результати експерименту
По-перше, ми виявили, що ILC2 використовують білок під назвою рецептор трансферину 1 (TfR1), щоб поглинати залізо. Коли ми заблокували цей білок під час активації ILC2, клітини були не в змозі використовувати залізо і більше не могли розмножуватися та викликати запалення так ефективно, як раніше.
Тоді ми використали хімічну речовину під назвою хелатор заліза, щоб запобігти використанню ILC2 заліза. Хелатори заліза схожі на супермагніти для заліза та використовуються в медицині для лікування станів, за яких в організмі надто багато заліза.
Коли ми позбавили ILC2 заліза за допомогою хелатора, клітини були змушені змінити свій метаболізм і переключитися на інший режим виробництва енергії, подібно до зміни спортивного автомобіля на велосипед. Клітини більше не були такими ефективними у викликанні запалення в легенях.
Далі ми обмежили клітинне залізо у мишей із чутливими дихальними шляхами через активність ILC2. Ми зробили це трьома різними способами: інгібуючи TfR1, додаючи хелатор заліза або індукуючи низькі рівні загального заліза за допомогою синтетичного білка під назвою міні-гепсидин. Кожен із цих методів допоміг зменшити гіперчутливість дихальних шляхів у мишей, що фактично зменшило тяжкість їхніх симптомів астми.
Нарешті, ми досліджували клітини хворих на астму. Ми помітили дещо цікаве: чим більше білка TfR1 у їхніх клітинах ILC2, тим гіршими були їхні симптоми астми. Іншими словами, залізо зіграло велику роль у тяжкості їхньої астми. Блокада TfR1 і лікування хелатором заліза зменшили проліферацію ILC2 і вироблення цитокінів, що свідчить про те, що наші результати на мишах застосовні до клітин людини. Це означає, що ми можемо якомога швидше перенести ці результати з лабораторії на клінічні випробування.
Терапія астми залізом
Залізо, як диригент оркестру, повідомляє імунним клітинам, таким як ILC2, як поводитися під час нападу астми. Без достатньої кількості заліза ці клітини не можуть викликати стільки проблем, що може означати менше симптомів астми.
Далі ми працюємо над націлюванням на імунні клітини пацієнта під час нападу астми. Якщо ми зможемо зменшити кількість заліза, доступного для ILC2, без зниження загального рівня заліза в організмі, це може призвести до нових методів лікування астми, які спрямовані на лікування основної причини захворювання, а не лише на його симптоми. Доступні методи лікування можуть контролювати симптоми, щоб підтримувати життя пацієнтів, але вони не виліковують хворобу. Терапія, пов’язана із залізом, може бути кращим рішенням для хворих на астму.
Наше відкриття стосується не лише астми. Це може змінити правила гри для інших захворювань, які включають ILC2, таких як екзема та діабет 2 типу. Хто б міг подумати, що залізо може бути таким важливим для вашої імунної системи?
Докладно результати роботи описані в статті, опублікованій в журналі The Conversation.