Neočekávané spojení s metabolismem lipidů

Když imunitní buňky zaútočí, přesnost je vším. Nový výzkum odhaluje, jak přirozený zabiják a T buňky organizují uvolňování toxických granulí – mikroskopických balíčků, které ničí virem infikované nebo rakovinné buňky.

studium, zveřejněno v Vědecká imunologieodhaluje nečekané spojení mezi metabolismus lipidů a schopnost imunitního systému doručit svůj smrtící náklad, což nabízí nový pohled na nemoci způsobené genetickými defekty.

Imunitní systém se spoléhá na specializované buňky, jako jsou přirozené zabíječské (NK) buňky a T buňky, aby našly a zničily nebezpečné vetřelce, jako jsou viry nebo rakovinné buňky. K tomu uvolňují „balíčky“ naplněné silnými molekulami – takzvanými cytotoxickými granulemi – které zabíjejí infikované nebo rakovinné buňky.

Ačkoli některé klíčové molekuly byly identifikovány prostřednictvím imunitních poruch a jejich účinků, jiné, které by mohly být důležité pro tento mechanismus uvolňování, jsou stále neznámé.

Studii vedl Kaan Boztug, profesor na Lékařské univerzitě ve Vídni, hlavní řešitel na Dětském institutu pro výzkum rakoviny u sv. Anny, pomocný hlavní řešitel ve Výzkumném centru CeMM pro molekulární medicínu a také ředitel Kliniky dětské imunologie a revmatologie UKB a člen ImmunoSensation² Cluster of Excellence na Univerzitě v Bonnu, spolu s Artemem Kalinichenkem, odborným asistentem na Lékařské univerzitě ve Štýrském Hradci a bývalým Senior Postdoc na St. Anna CCRI a CeMM, stejně jako Jakob Huemer, bývalý Ph.D. student na CeMM (oba bývalí členové výzkumné skupiny Kaana Boztuga).

Pomocí genetického screeningového přístupu založeného na CRISPR vědci identifikovali sadu neočekávaných genů, které hrají klíčovou roli pro přesné uvolňování cytotoxických granulí v lidských NK a T buňkách.

Překvapivě je mnoho z těchto genů spojeno s buněčným metabolismem lipidů. Tým zjistil, že specifické lipidy pomáhají vést důležité proteiny na správné místo uvnitř imunitních buněk, včetně cíleného uvolňování cytotoxických granulí a dodávání jejich smrtících balíčků, aby bylo tělo v bezpečí.

Tento průlom nejen pomáhá vysvětlit jak imunitní buňky práce, ale také vrhá světlo na nemoci způsobené genetické vadyjako jsou některé vzácné nervové poruchy a dědičné imunitní problémy.

„Systémovým zkoumáním genetických cest a kombinováním funkční genomika s mechanistickým sledováním jsme odhalili novou skupinu genů, které řídí fungování T a NK buněk a zabíjejí obě virem infikované buňky resp. nádorové buňky“ říká spoluprvní autor Artem Kalinichenko.

„Je fascinující vidět, jak jsou molekuly původně známé z neuronální biologie a spojené s metabolismem a modifikací lipidů také klíčové pro odlišný imunitní obranný mechanismus,“ dodává Jakob Huemer, spoluprvní autor studie. „Naše zjištění otevírají nové otázky o tom, jak sdílené buněčné dráhy formují velmi odlišné biologické systémy.“

„Tato práce ukazuje sílu kolaborativního výzkumu založeného na zvědavosti,“ uzavírá vedoucí autor Kaan Boztug.

„Podařilo se nám odhalit zcela neočekávané spojení mezi biologií lipidů a funkcí imunitních buněk a propojit tak zdánlivě nesouvisející biologické procesy. Tato zjištění nám dále pomohou zlepšit diagnostiku pacientů se vzácnými imunitními defekty a jsou také relevantní pro budoucí vývoj přístupů k imunoterapii rakoviny.“