8 Minute
Cercetătorii au descoperit că celulele imunitare elimină activ un strat bogat în zaharuri de la suprafață pentru a pătrunde din sânge în pielea inflamată — un întrerupător molecular subtil care contribuie la dezvoltarea psoriazisului. Această descoperire reframează modul în care oamenii de știință înțeleg migrarea imună și deschide noi direcții pentru terapii care controlează inflamația și traficul celulelor imune.
Cercetări recente arată că celulele imunitare își îndepărtează singure un strat de suprafață bogat în zaharuri pentru a pătrunde în pielea inflamată din psoriazis, remodelând astfel viziunea tradițională asupra modului în care aceste celule migrează în cursul bolii. Această schimbare moleculară subtilă facilitează procesul inflamator și evidențiază un mecanism neglijat care ar putea influența tratamentele viitoare pentru afecțiunile inflamatorii ale pielii.
Un strat de zaharuri cu un rol surprinzător
Majoritatea celulelor care căptușesc vasele de sânge sunt acoperite de un strat dens, asemănător unui gel, numit glicocalix — o rețea de zaharuri complexe (glicani) atașate de proteine și lipide de la suprafața celulară. De ani de zile, atenția cercetătorilor a fost îndreptată în special către glicocalixul endotelial ca regulator al mișcării celulare, al protecției vasculare și al semnalizării. Studiul recent arată, însă, că și celulele imune poartă propriul lor glicocalix și că îl pot elimina activ pentru a ieși din fluxul sanguin și a pătrunde în țesuturi.
Când celulele imunitare îndepărtează acel strat de zaharuri, ele devin mai capabile să se strecoare prin pereții vaselor în timpul inflamației. Procesul acesta — parte a mecanismului denumit extravazare — pare esențial pentru ca celulele imune să ajungă la țesuturi infectate sau deteriorate. În cazul psoriazisului, însă, acest mecanism poate avea efect invers: recrutarea excesivă și retenția prelungită a celulelor imune în piele amplifică inflamația cronică și formarea plăcilor scuamoase caracteristice bolii.
Din punct de vedere higienic și molecular, glicocalixul funcționează ca o barieră fizico-chimică care influențează interacțiunile celulă-celulă și celulă-matrix extracelular. Glicanii de la suprafață sunt recunoscuți de lectine, selectine și integrine, care reglează adeziunea și semnalizarea celulară. În acest context, modificările structurale ale glicocalixului — fie prin îndepărtare enzimatică, fie prin alterări ale glicosilării — pot schimba sensibil modul în care celulele răspund la chemokine și la semnalele pro-inflamatorii, astfel influențând migrația imună, homeostazia tisulară și rezultatul clinic în boli inflamatorii cronice, inclusiv psoriazis.
Modificarea jocului: ce a arătat studiul
Studiul, publicat în Science Signaling și coordonat de Dr. Amy Saunders (Lancaster University) și Dr. Douglas Dyer (University of Manchester), având ca prim autor Dr. Megan Priestley (acum la MIT), a folosit teste celulare și moleculare pentru a urmări remodelarea glicocalixului pe celulele imune în timpul răspunsurilor inflamatorii. Echipa a demonstrat că eliminarea glicocalixului nu este doar o uzură pasivă; este un pas reglat, care controlează modul în care celulele imunitare reacționează la semnalele inflamatorii și migrează în țesuturi precum pielea.
Abordările experimentale au inclus imagistică avansată, analiză a glicoproteinelor, inhibitori enzimatici și modele in vitro și in vivo ale inflamației cutanate. Prin combinarea acestor metode, cercetătorii au putut monitoriza dinamic fluctuațiile de glicani la suprafața limfocitelor T și a altor celule imunitare, corelând aceste modificări cu capacitatea lor de a traversa endotelul microvascular. Datele sugerează că activitatea unor enzime sheddase sau glicoziidaze, precum și semnalele intracelulare care reglează exprimarea moleculelor de adeziune, sunt implicate în acest proces controlat de îndepărtare a glicocalixului.
"Este foarte interesant să descoperim cât de important este stratul de glicocalix la nivelul celulelor imune", a declarat Dr. Saunders, subliniind că identificarea acestui comportament rescrie o parte din narațiunea privind migrația imună. Dr. Dyer a adăugat că eforturile colaborative au fost esențiale pentru redefinirea recrutării celulare în bolile inflamatorii, iar Dr. Priestley a menționat că proiectul aduce atenția meritată asupra rolului zaharurilor în reglarea sistemului imunitar. Aceste declarații sunt în concordanță cu tendința actuală din imunologie de a integra glicobiologia în explicarea mecanismelor de boală.
Dr. Amy Saunders. Credit: Lancaster University
Implicații pentru psoriazis și nu numai
Înțelegerea detaliată a procesului de eliminare a glicocalixului extinde posibilitățile terapeutice. Majoritatea medicamentelor antiinflamatoare actuale vizează molecule de semnalizare (citokine, chimokine) sau activarea celulară (inhibitori de interleukine, blocanți TNF). Modificarea procesului fizic de îndepărtare a glicocalixului — de exemplu, inhibarea enzimelor care taie glicanii de la suprafață sau stabilizarea structurii glicocalixului — ar putea reduce infiltrarea distructivă a celulelor imune fără a suprima în mod larg imunitatea adaptativă sau înnăscută.
Proiectarea de medicamente care să modifice mișcarea celulelor imunitare între sânge și țesuturi ar putea nu doar să trateze infecțiile cu mai multă precizie, dar, și mai important, să prevină leziunile induse de imunitate în boli cronice precum psoriazisul, artrita reumatoidă sau colita inflamatorie. În plus, glicanii evocă interes ca biomarkeri: modificările în stratul de zaharuri de pe celulele circulante sau din biopsy-urile cutanate pot ajuta la prezicerea apariției unor pusee de boală sau la monitorizarea răspunsului la tratament, contribuind astfel la medicina personalizată.
Pe plan mecanistic, rolul glicocalixului pe limfocitele T, monocite sau neutrofile poate varia în funcție de subtip, stare de activare și microambientul tisular. De exemplu, anumite glicozilări pot proteja celula de interacțiuni nedorite, pe când alte tipare de glicani pot facilita recunoașterea de către moleculele endoteliale. În psoriazis, o combinație de citokine pro-inflamatorii (IL-17, IL-23, TNF) și un mediu local bogat în chemo-attractanți poate activa căi care favorizează sheddarea glicocalixului, rezultând un flux crescut de celule T și macrofage în epidermă și derma superficială.
Totuși, este esențial să subliniem că majoritatea descoperirilor provin din modele experimentale controlate. Traducerea acestor cunoștințe în terapii sigure și eficiente necesită studii clinice riguroase, evaluări ale toxicității și atenție la potențialele efecte secundare, cum ar fi susceptibilitatea crescută la infecții dacă procesul este blocat excesiv. O strategie promițătoare ar fi modularea fină a activității enzimelor care reglează glicocalixul, mai degrabă decât blocarea completă a migrației celulare.
Cine a contribuit și ce urmează
Pe lângă laboratoarele principale, colaboratorii au inclus pe Dr. Max Nobis (University of Manchester; anterior VIB-KU Leuven) și profesoara Olga Zubkova (Victoria University of Wellington). Următoarele etape ale cercetării vor trebui să cartografieze declanșatorii moleculari care inițiază eliminarea glicocalixului, să testeze dacă mecanisme similare operează în alte condiții inflamatorii și să exploreze metode sigure de a regla acest proces din punct de vedere farmacologic.
Printre întrebările-cheie care rămân deschise se numără identificarea enzimelor exacte implicate (de exemplu, anumite proteaze sau glicoziidaze), rolul semnalelor intracelulare și extracelulare în controlul sheddării și modul în care diverși factori de mediu (hipoxia, stres oxidativ, microbiomul cutanat) influențează aceste procese. De asemenea, este importantă determinarea dacă anumite profiluri de glicani sunt predictive pentru severitatea psoriazisului sau pentru răspunsul la terapiile biologice existente, ceea ce ar facilita integrarea acestor markeri în practica clinică.
Pentru pacienți și clinicieni, concluzia practică este clară: structuri zaharoase mici, adesea trecute cu vederea, de pe suprafața celulelor imune pot ghida semnificativ inflamația. Țintirea acestui „comutator” zaharos oferă o strategie nouă pentru a reduce traficul excesiv al celulelor imune în țesuturi, păstrând în același timp capacitatea organismului de a combate infecțiile. În viitor, tratamentele care combină modularea glicocalixului cu terapiile anti-citokinice existente ar putea oferi rezultate mai bune și efecte secundare mai reduse în gestionarea psoriazisului și a altor boli inflamatorii cronice.
Pe măsură ce domeniul glicobiologiei integrate în imunologie progresează, este de așteptat ca această linie de cercetare să genereze noi markeri diagnostici și terapii țintite. Colaborări interdisciplinare între imunologi, glicobiologi, dermatologi și chimiști farmaceutici vor fi cruciale pentru a transforma aceste descoperiri fundamentale în soluții clinice tangibile. În final, o înțelegere mai profundă a glicocalixului celular ar putea remodela paradigmele terapeutice pentru o gamă largă de tulburări inflamatorii, de la afecțiuni autoimune până la reacții imune în oncologie și infecții.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu