Cellulärt immunsvar mot allergier och sjukdomar orsakade av mastceller

I stället för att skydda kroppen kan immunsystemet ibland bli obalanserat, vilket ses av ett cellulärt immunsvar vid autoimmuna sjukdomar och allergier. Ett team från Ludwig Maximilian University i München har undersökt hur mastceller reglerar sina kalciumnivåer för att hålla detta svar under kontroll.

Vad är ett cellulärt immunsvar?

äldre kvinna nyser på grund av allergi och cellulärt immunsvar under våren

Immunsystemet skyddar alla levande varelser från attacker av virus och bakterier och hjälper också till att eliminera cancerceller. Medfödd immunitet är ansvarig för initial upptäckt och förstörelse av invasiva patogener. Det varnar sedan cellerna i det adaptiva immunsystemet, vilket eliminerar infektiösa organismer och ger långsiktigt skydd mot dem. Det finns dock situationer där det cellulära immunsvaret kan bli felriktat. När detta händer fokuserar immunsystemet sin eldkraft på fel mål. Detta kan hända antingen med kroppens egna proteiner vid autoimmuna sjukdomar eller med främmande proteiner, som är ofarliga i sig, vid allergier. Nyligen visade ett forskargrupp ledd av immunofarmakologen Susanna Zierler och farmakologen Ingrid Boekhoff från Walther Straub Institute for Pharmacology and Toxicology att aktiviteten hos vissa jonkanalproteiner i mastceller spelar en viktig roll för att förebygga allergiska och anafylaktiska reaktioner. Detta säkerställer att det cellulära immunsvaret inte åsidosätts.

Mastceller reglerar kalciumnivåerna i immunsystemet för att upprätthålla balansen i kroppen

Mastceller finns i praktiskt taget alla organ i kroppen. De reglerar initiering och upplösning av inflammatoriska reaktioner i immunsystemet för att bekämpa infektioner och metaboliska störningar. Immunsvar är mycket komplexa processer som måste hanteras noggrant. Detta innebär att immunceller måste kunna känna igen specifika signaler som interagerar med receptorproteiner på cellytan. Dessa reaktioner inkluderar förändringar i nivåerna av positivt laddade joner, inklusive kalcium, natrium och kalium. Det visar sig att snabba och övergående förändringar i jonkoncentrationer är avgörande för aktiveringen av många typer av immunceller. Det är klart att cellerna reglerar de intracellulära nivåerna av dessa joner främst genom proteiner. Forskare hänvisar till dessa som jonkanaler och jonpumpar.

forskningsresultat

bi på en gul blomma en solig dag undvik allergier genom cellulärt immunsvar

Forskargrupperna har nu kännetecknat funktionerna hos jonkanaler som selektivt reglerar koncentrationen av fritt kalcium i mastceller. De undersökte också hur många andra celltyper av mastceller som uppnår detta genom att aktivera frisättning av kalcium från intracellulära butiker. Det endoplasmatiska retikulum (ER) är det största lagringsorganet för kalcium i celler. Emellertid kan andra intracellulära organeller som mitokondrier (cellens kraftverk) och lysosomerna (intracellulära avfallshanteringsenheter) leverera kalciumjoner om det behövs. Alla dessa intracellulära fack avgränsas av membran i vilka specialiserade jonkanaler sätts in. Zierler, Boekhoff och deras kollegor rapporterar att en av dem, TPC1, spelar en viktig roll för att reglera förändringar i den intracellulära fördelningen av kalciumjoner mellan endolysosomer och ER.

influensasymtom kvinna med te i handen

Forskarna visade att selektiv genetisk knockout eller farmakologisk hämning av TPC1 i mastceller hos möss förändrade balansen mellan mängden kalcium som lagras i dessa organeller. Det är avgörande att denna förändring är förknippad med en signifikant ökning av histaminsekretion, som sedan utlöser en allvarlig allergisk reaktion på både cellulär och systemisk nivå. Dessa resultat visar att störning av den känsliga balansen som styr nivåerna av intracellulära kalciumjoner i mastceller kan leda till drastiska allergiska och anafylaktiska reaktioner. Identifieringen av TPC1 -kanalproteinet som en viktig regulator för mastcellsaktivitet och histaminsekretion har tydliga terapeutiska konsekvenser. Den här studien visar TPC1 -kanalen som en lovande aktiv ingrediens för behandling av allergiska och liknande sjukdomar. Sammantaget erbjuder målinriktad farmakologisk kontroll av jonkanalerna i immunceller stor potential. Detta är en stor möjlighet för behandling av infektioner, allergier och eventuellt till och med leukemi.