"Hücre": Laktik asit aslında bağışıklığı azaltır
İnsan vücudunun koruyucusu olarak bağışıklık sistemi her zaman her yönden zorluklarla yüzleşmelidir. Onu inhibe edebilen tanıdık PD-L1'e ek olarak, uzun zaman önce yüksek potasyum ve yüksek kolesterol ortamlarının da immünosupresif etkilere sahip olduğu keşfedildi.
Son zamanlarda bilim adamları, herkesin çok aşina olduğu laktik asidin insanlara ve hayvanlara zararsız göründüğünün bağışıklık sistemini bile baskılayabildiğini keşfettiler! Wake Forest Üniversitesi'nden Profesör Hui-Kuan Lin liderliğindeki ekip, glikoz metabolizması tarafından üretilen laktik asidin doğrudan tip 1 interferon üretimini hedefleyebileceğini ve vücudun virüslere direnme yeteneğini azaltabileceğini doğruladı.
Elbette faillerin kimlikleri ve araçları keşfedildiğine göre, bilim adamları da onlara karşı koymanın bir yolunu buldular ve farelerde iyi sonuçlar elde ettiler. İlgili araştırma en iyi akademik dergi "Cell" de yayınlandı İlk yazar Ulusal Biyomedikal Analiz Merkezi'nden Dr. Weina Zhang'dır.
İnsanlar daha önce Ebola virüsü ve kuş gribi virüsü ile enfekte olmuş kişilerde yüksek laktik asit seviyeleri gözlemlemişlerdir; ve tip 1 interferon kanser bağışıklığında önemli bir rol oynadığından, laktik asidin bir virüs veya tümör baskılayıcı olabileceğine inanmak mantıklıdır. İnsan bağışıklık sisteminin önemli bir aracı. Bu nedenle, bu çalışmanın bulguları kanser ve virüslerin tedavisi üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.
Profesör Hui-Kuan Lin (Fotoğraf: Wake Forest Üniversitesi)
Enerji sağlayan metabolik sistem ile düşmanlara karşı savunan bağışıklık sistemi arasında yakın bir bağlantı olduğunu herkes bilir.
Bağışıklık sistemi metabolik sistemi etkiler. Örneğin birçok insan, özellikle soğuk algınlığı gibi bulaşıcı hastalıklardan muzdarip olduktan sonra kendini çok zayıf hisseder. Önemli bir neden, vücudumuzun bağışıklık sistemini beslemek için metabolik sistem tarafından üretilen büyük miktarda enerjiyi harekete geçirmesi gerektiğidir.
Metabolik sistem ayrıca bağışıklık sistemine karşı da hareket eder. Bilim adamları, tümörlerde, tümör mikro ortamındaki metabolik ortamdaki değişikliklerin bağışıklık sistemini baskılayabileceğini ve tümör büyümesini destekleyebileceğini keşfettiler.
Bununla birlikte, insanlar her zaman bu iki sistemin birbirini etkileme yolları ve hatta birbirleriyle nasıl iletişim kurdukları konusunda temel bir anlayışa sahip değillerdir.
Metabolizma ve Bağışıklık (Fotoğraf: frontiersin.org)
Birçok hücre türü, tip 1 interferon üretebilir. Hücre yüzeyi veya iç reseptörler (RLR'ler vb. Gibi) uyarıldığında, tip 1 interferon üretimini aktive edebilir ve bir bağışıklık tepkisi başlatabilir.
Glikoz, hücresel enerjinin ana kaynağıdır ve metabolizması sırasında üretilen çeşitli metabolitler, tip 1 interferonun immün tepkisine de katılır.
Profesör Lin'in ekibi, glikoz metabolizmasının tip 1 interferon yanıtı üzerindeki etkisini araştırmak için önce 293 hücre hattını tip 1 interferon üretmeye teşvik etti ve ardından bu hücreler üzerinde metabonomik analiz gerçekleştirdi.
Tip 1 interferon üretimi sırasında, glikoz metabolizmasının önemli ölçüde aşağı regüle edildiğini bulmuşlardır. Bu aynı zamanda, glikoz metabolizmasının yukarı regülasyonunun interferon üretimini inhibe edeceği anlamına da gelebilir.
Glikoz metabolizması tip 1 interferon üretimini etkiler mi?
İlginç bir deney yaptılar, bir grup fareyi kan şekeri seviyelerini düşürmek için oruç tuttular; sonra başka bir grup fareyi kan şekerini artırmak için yüksek şekerli yiyeceklerle beslediler. Daha sonra iki fare grubuna virüs bulaşmış, hipoglisemi grubundaki farelerde daha yüksek seviyelerde tip 1 interferon ve daha az virüs olduğu, hiperglisemi grubundaki farelerde ise daha düşük tip 1 interferon ve daha fazla virüs olduğu tespit edilmiştir. birçok.
Ayrıca, glikoz metabolizması yolunun engellenmesinin interferon tepkisini önemli ölçüde artırabildiğini de bulmuşlardır. Tüm bunlar, glikoz metabolizmasının artmasının tip 1 interferon üretimini engelleyebileceğini ve bağışıklık tepkisini baskılayabileceğini gösterir.
Glikolitik yolu kaç kişi öğrendi? (Kaynak: researchgate.net)
Bununla birlikte, iki tür glikoz metabolizması vardır, biri aerobik metabolizma, aynı zamanda oksidatif fosforilasyon metabolizması olarak da adlandırılır; diğeri anaerobik metabolizmadır.
Hangi metabolik yolak tip 1 interferon üretimini engeller?
Araştırmacılar, 293 hücre hattında, sadece anaerobik glikoz metabolizmasının tip 1 interferon üretimini engelleyebileceğini buldular. Ayrıca tip 1 interferon üretimi engellendiği için, anaerobik metabolizmanın bir ürünü olan laktik asit seviyesi de artacaktır.
Bu nedenle, laktik asidin interferon üretimini etkileyebileceğini tahmin ettiler.
İlk olarak, hücrede laktik asit-laktat dehidrojenaz sentezi için anahtar enzimi inhibe veya mutasyona uğrattılar ve tip 1 interferon üretimini artırabileceğini buldular. Farelerde, laktat dehidrojenazın inhibe edilmesinin veya mutasyona uğratılmasının, tip 1 interferon üretimini destekleyebileceği ve fareleri enfekte eden virüsü ortadan kaldırabileceği de bulunmuştur.
Daha sonra hücreler ve farelerde, laktik asidin tip 1 interferon üretimini doğrudan engelleyebileceğini, farelerin bağışıklığını azaltabileceğini ve enfekte farelerde virüs sayısını artırabileceğini doğruladılar.
Yukarıda: Kan şekeri interferon üretimini etkiler.Aşağıda: Laktik asidin inhibisyonu virüs sayısını azaltır
Bu deneylerin tümü, laktik asidin tip 1 interferon üretimini doğrudan engelleyebileceğini göstermektedir!
Daha sonra araştırmacılar, laktik asidin tip 1 interferon üretimini engellediği mekanizmayı daha da ortaya çıkardı.
Hücrede MAVS adı verilen bir antiviral protein olduğu ortaya çıktı.Çok sayıda MAVS proteini oligomerler oluşturabilir ve hücre içi sinyal iletimi için bir "posta" görevi görebilen ve aktive edebilen sinyal gövdeleri oluşturmak için mitokondrinin dış zarına yerleşebilir. Tip 1 interferon ve enflamatuar faktör üretimi.
Laktik asit, doğrudan MAVS'ye bağlanarak oligomer oluşturmasını ve mitokondriye yerleşmesini engelleyebilir.Bu şekilde tip 1 interferon ekspresyonunu aktive eden sinyal yolu bloke olur ve tip 1 interferon üretilemez. .
Laktik asidin interferon üretimini engellediği mekanizma
Daha önce bilim adamları, H7N9 kuş gribi virüsü ve Ebola virüsü ile enfekte olmuş kişilerde yüksek laktat dehidrojenaz seviyeleri veya laktik asit seviyeleri gözlemlemişlerdi ve bu, enfekte kişilerin daha kötü prognozuyla ilgilidir. Bu nedenle bu çalışmanın bulguları insanlarda da geçerli olabilir. Bu ayrıca, laktik asit sentezinde yer alan laktat dehidrojenazın hedeflenmesinin viral enfeksiyonların tedavisi için ideal bir hedef olabileceğini de göstermektedir.
Ek olarak, çoğu kanser hücresi, "Walburg etkisi" olarak adlandırılan aerobik glikoliz yoluna büyük ölçüde güvenir. Bu glikoliz yolu, aynı zamanda, tümör mikro ortamında biriken büyük miktarda laktik asit üretir ve Asidik ortam. Tümörlerin bu "asidik gövdesi" nin bağışıklık hücrelerini baskıladığı ve tümör büyümesini teşvik ettiği bulunmuştur.
Tip 1 interferon ayrıca çeşitli bağışıklık hücrelerinin (aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi) bağışıklık fonksiyonunu da destekleyebildiğinden, tümör bağışıklığında önemli bir rol oynar.
Tip 1 interferonun rolü
Bu nedenle, bu çalışmanın bulgularının viral enfeksiyonların ve tümörlerin tedavisi için önemli çıkarımları olabilir.
Aynı zamanda bu çalışmanın ortaya koyduğu bağışıklık sistemi ile enerji metabolizması sistemi arasındaki ilişki, özellikle laktik asit ve MAVS proteininin rolü, yeni bir araştırma yönü açabilir.
Editör konuşması
Singularity Cake'in kişisel deneyimine göre, yorucu bir egzersizden sonra nezle olmak gerçekten kolaydır, kasların laktik asit ürettiği için mi bilmiyorum. Ancak yoğurt bu sorunu gerçekten bulamadı, bu yüzden yine de içiyorum ...
ASCO raporları çok hızlı bir şekilde güncellenir ve seçilen konular araştırmaya en değer konulardır. Tek tıklamayla doğrudan erişim kaçırılmamalıdır ~
Referans malzemeleri:
Weina Zhang ve diğerleri Laktat, MAVS'yi Hedefleyerek RLR Sinyalinin Doğal Bir Bastırıcısıdır. Cell, 2019, 178, 114. Doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.003
Chen Y, Liang W, Yang S ve diğerleri.Yaş pazar kümes hayvanlarından ortaya çıkan kuş gribi A H7N9 virüsü ile insan enfeksiyonları: viral genomun klinik analizi ve karakterizasyonu. The Lancet, 2013, 381 (9881): 1916-1925.
Hunt L, Guptawright A, Simms V, et al.Klinik sunum, biyokimyasal ve hematolojik parametreler ve bunların Ebola virüsü hastalığı olan hastalarda sonuçla ilişkisi: gözlemsel bir kohort çalışması.Lancet Infectious Diseases, 2015, 15 (11): 1292- 1299.
Zitvogel L, Galluzzi L, Kepp O, ve diğerleri Antikanser bağışıklığında Tip I interferonlar. Nature Reviews Immunology, 2015, 15 (7): 405-414.
Wolowczuk I, Verwaerde C, Viltart O ve diğerleri.İmmün Sistemimizi Beslemek: Metabolizma Üzerindeki Etki. Klinik ve Gelişimsel İmmünoloji, 2008: 639803-639803.
Parks S K, Chiche J, Pouyssegur J ve diğerleri Kanser tedavisi için proton dinamiklerini ve enerji metabolizmasını bozmak .. Nature Reviews Cancer, 2013, 13 (9): 611-623.
Deberardinis R J, Thompson C B.Hücresel metabolizma ve hastalık: metabolik aykırı değerler bize ne öğretir? Cell, 2012, 148 (6): 1132-1144.
Honda K, Takaoka A, Taniguchi T ve diğerleri, Transkripsiyon Faktörlerinin Interferon Düzenleyici Faktör Ailesi Tarafından Tip I İnterferon Gen İndüksiyonu. Bağışıklık, 2006, 25 (5).
