Американские ученые выяснили, что химический сигнал, привлекающий иммунные клетки к очагу инфекции, одновременно защищает здоровые ткани от повреждения во время иммунного ответа. Открытие, опубликованное в журнале Nature, решает биологическую загадку, которая оставалась неразрешенной более 30 лет, и может помочь в разработке методов лечения рака и воспалительных заболеваний.
Исследователи из Мемориального онкологического центра имени Слоуна – Кеттеринга (MSK) изучали жирную кислоту 5-oxoETE. Это вещество действует как химическая тревога, направляя иммунные клетки к месту вторжения патогенов. Еще в 1992 году стало известно о ферменте, который может как производить, так и расщеплять 5-oxoETE, однако ген, кодирующий этот фермент у человека, оставался неизвестным. Это мешало изучать его роль в развитии болезней.
Прорыв стал возможен благодаря тому, что ученые отказались от стандартных экспериментов на мышах и обратились к аквариумным рыбкам данио. У мышей и крыс отсутствует рецептор, распознающий сигнал 5-oxoETE, поэтому полный механизм его действия изучить на них нельзя. У рыбок данио этот сигнальный путь сохранился в целости. Сначала в культуре человеческих клеток, а затем на рыбках исследователи смогли установить, что за выработку загадочного фермента отвечает ген DHRS7.
Дальнейшие эксперименты привели к неожиданным результатам. Ученые отключали у рыбок ген, кодирующий рецептор к 5-oxoETE, ожидая, что это ослабит воспалительную реакцию. Однако у животных, наоборот, спонтанно развивалось воспаление кишечника даже без инфекции. Тот же эффект наблюдался при отключении гена DHRS7. Это натолкнуло биологов на мысль, что сигнальный путь не просто запускает иммунную атаку, но и выполняет некую защитную функцию.
Как выяснилось, сигнал 5-oxoETE помогает здоровым клеткам противостоять «химической атаке» со стороны собственных иммунных клеток, которые выделяют токсичные вещества для уничтожения бактерий. Сигнальный путь активирует группу ферментов NUDIX, которые удаляют поврежденные компоненты ДНК и помогают клеткам переносить химический стресс. Без этой защиты клетки кишечника становились уязвимы даже перед обычной микрофлорой, погибали и провоцировали воспаление.
Таким образом, организм использует одну и ту же молекулярную систему, чтобы одновременно призвать иммунитет к действию и уберечь от него здоровые ткани. Нарушения в работе этого пути ранее связывали с раком, воспалительными заболеваниями кишечника и астмой. Новое понимание его двойной роли открывает перспективы для создания препаратов, которые могли бы усиливать эту естественную защиту – например, для снижения побочных эффектов химиотерапии.
