Изследователският екип открива алтернативен път, по който кристалите MSU предизвикват възпаление

Изследователи от Вашингтонския държавен университет по здравни науки Spokane и другаде са идентифицирали нова терапевтична цел за лечение на подагра, често срещан тип артрит, който причинява епизоди на болезнени и сковани стави.

изследователският

Публикувано в списание Cellular and Molecular Immunology, тяхното проучване предполага, че блокирането на сигнална молекула, известна като TAK1, може да потисне възпалението, причинено от подагра. Изследването поставя основата за разработването на потенциални нови стратегии за лечение, които биха могли значително да подобрят качеството на живот на милиони хора по света, които страдат от това състояние. Само в САЩ подаграта засяга приблизително 8,3 милиона души, или около 4 процента от населението.

Подаграта се причинява от високи нива на пикочна киселина в кръвта, естествен отпадъчен продукт от храносмилането на храни, които съдържат пурини, като червено месо, морски дарове, сушен боб и бира. Повишените нива на пикочна киселина могат да доведат до образуването на мононатриеви кристали на пикочната киселина (MSU), които се натрупват в ставите. Имунната система ще възприеме тези кристали като заплаха и ще стартира имунен отговор срещу тях, който увеличава производството на интерлевкин-1-бета (IL-1-бета), цитокинов протеин, който причинява възпаление и предизвиква силната болка и подуване, които хората изпитват по време на пристъпи на подагра.

„Това е някакъв порочен кръг, който започва с тези кристали, които карат да се произвежда IL-1-бета, предизвиквайки възпаление и активирайки много други протеини, за да произведат повече възпаление“, каза Салах-Удин Ахмед, професор по фармацевтични науки в WSU College of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences и старши автор на изследването.

Един от тези протеини, активирани от IL-1-бета - TAK1 - привлича интереса на изследователския екип на Ахмед, когато предишното им проучване предполага ключовата му роля в регулирането на възпалението на IL-1-бета при ревматоиден артрит. Те създадоха проучване, за да идентифицират молекулярния механизъм, чрез който кристалите MSU произвеждат IL-1-бета възпаление и ролята на TAK1 в този процес. Използвайки две различни клетъчни линии на човешки макрофаги - имунни клетки, които играят ключова роля при възпалението - те откриха, че кристалите MSU могат директно да активират TAK1 и други протеини, за които преди се смяташе, че са зависими от IL-1-бета сигнализиране за активиране.

"Вече знаехме, че кристалите MSU активират това, което е известно като възпалителния път, който произвежда IL-1-бета," каза Ахмед. "Въпреки това, нашето проучване установи, че кристалите MSU използват и алтернативен път, който предизвиква възпаление чрез TAK1, което е ново откритие, свързано с развитието на подагра."

След това те показаха, че използването на химикал, който инхибира или блокира TAK1, може напълно да потисне всяко възпаление, причинено от кристали MSU, както в здрави човешки макрофаги, така и в модел на подагра при гризачи.

Ахмед каза, че откритието им е отворило вратата към разработването на нови стратегии за лечение на подагра.

Едно от настоящите лечения, според които учените са експериментирали, е Anakinra, лекарство, което блокира свързването на IL-1-бета с неговия рецептор. Въпреки че показа обещание, Ахмед каза, че лекарството не се използва клинично при подагра, тъй като се дава чрез инфузия - което изисква хоспитализация; ефективността му е ограничена; и идва с потенциален риск от инфекции, когато се използва дългосрочно. Разработването на лекарства, инхибитори на TAK1, които могат да се приемат през устата, ще позволи на пациентите с подагра да се справят с обострянията на заболяването у дома.

Следващата цел на екипа е да потвърди своите открития в клетки, взети от пациенти с подагра. В момента те преследват федерално финансиране за този проект, което те планират да проведат в сътрудничество с клинични учени от университета в Алабама Бирмингам и университета в Мичиган Ан Арбър. Ако констатациите им се задържат, това в крайна сметка може да доведе до клинични изпитвания за тестване на TAK1-инхибитори при пациенти.

Ахмед каза, че откритието им в крайна сметка може да бъде тествано и при други заболявания, които включват възпаление, медиирано от IL-1-бета, като множествена склероза, възпалително заболяване на червата и диабет тип 1.