Των Benjamin Hurrell και Omid Akbari, The Conversation.
Πιθανότατα έχετε ακούσει ότι μπορείτε να πάρετε σίδηρο τρώγοντας σπανάκι και μπριζόλα. Ίσως γνωρίζετε επίσης ότι είναι ένα ουσιαστικό ιχνοστοιχείο που αποτελεί το κύριο συστατικό της αιμοσφαιρίνης, μιας πρωτεΐνης στα ερυθρά αιμοσφαίρια που μεταφέρει οξυγόνο από τους πνεύμονές σας σε όλα τα μέρη του σώματος. Μια λιγότερο γνωστή σημαντική λειτουργία του σιδήρου είναι η συμμετοχή του στην παραγωγή ενέργειας για ορισμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος.
Στη πρόσφατα δημοσιευμένη έρευνα βρήκε ότι η παρεμπόδιση ή ο περιορισμός της πρόσληψης σιδήρου στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος θα μπορούσε ενδεχομένως να μειώσει τα συμπτώματα μιας κρίσης άσθματος που προκαλείται από αλλεργιογόνα.
Κατά τη διάρκεια μιας κρίσης άσθματος, τα αβλαβή αλλεργιογόνα ενεργοποιούν τα ανοσοκύτταρα στους πνεύμονές σας που ονομάζονται ILC2. Αυτό τα αναγκάζει να πολλαπλασιαστούν και να απελευθερώσουν μεγάλες ποσότητες κυτοκινών -αγγελιοφόρους που χρησιμοποιούν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού για να επικοινωνήσουν- και οδηγεί σε ανεπιθύμητη φλεγμονή. Το αποτέλεσμα είναι συμπτώματα όπως ο βήχας και ο συριγμός που δίνουν την αίσθηση ότι κάποιος σφίγγει τους αεραγωγούς σας.
Για να αξιολογήσουμε τον ρόλο που παίζει ο σίδηρος στον τρόπο λειτουργίας των ILC2s στους πνεύμονες, πραγματοποιήσαμε μια σειρά πειραμάτων με ILC2 στο εργαστήριο. Στη συνέχεια επιβεβαιώσαμε τα ευρήματά μας σε ποντίκια με αλλεργικό άσθμα και σε ασθενείς με διαφορετική βαρύτητα άσθματος.
Πρώτον, ανακαλύψαμε ότι τα ILC2 χρησιμοποιούν μια πρωτεΐνη που ονομάζεται υποδοχέας τρανσφερίνης 1 ή TfR1, για να προσλάβει σίδηρο. Όταν μπλοκάραμε αυτήν την πρωτεΐνη καθώς τα ILC2 υποβάλλονταν σε ενεργοποίηση, τα κύτταρα δεν ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν σίδηρο και δεν μπορούσαν πλέον να πολλαπλασιαστούν και να προκαλέσουν φλεγμονή όπως έκαναν πριν.
Στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε μια χημική ουσία που ονομάζεται χηλικός παράγοντας σιδήρου για να αποτρέψουμε τα ILC2 να χρησιμοποιούν σίδηρο. Οι χηλικές ουσίες σιδήρου είναι σαν μαγνήτες με υπερισχύ για τον σίδηρο και χρησιμοποιούνται σε ιατρικές θεραπείες για να βοηθήσουν στη διαχείριση καταστάσεων όπου υπάρχει πολύ σίδηρος στο σώμα. Όταν στερήσαμε τα ILC2 με ένα χηλικοποιητή σιδήρου, τα κύτταρα έπρεπε να αλλάξουν το μεταβολισμό τους και να στραφούν σε έναν διαφορετικό τρόπο λήψης ενέργειας. Τα κύτταρα δεν ήταν πλέον τόσο αποτελεσματικά στην πρόκληση φλεγμονής στους πνεύμονες. Στη συνέχεια, περιορίσαμε τον κυτταρικό σίδηρο σε ποντίκια με ευαίσθητους αεραγωγούς λόγω των ILC2.
Τέλος, εξετάσαμε κύτταρα από ασθενείς με άσθμα. Παρατηρήσαμε κάτι ενδιαφέρον: όσο περισσότερη πρωτεΐνη TfR1 στα ILC2 κύτταρα τους, τόσο χειρότερα τα συμπτώματα του άσθματος. Με άλλα λόγια, ο σίδηρος έπαιζε μεγάλο ρόλο στο άσθμα. Ο αποκλεισμός της TfR1 και η χορήγηση χηλικών παραγόντων σιδήρου μείωσαν τον πολλαπλασιασμό των ILC2 και την παραγωγή κυτοκίνης, υποδηλώνοντας ότι τα ευρήματά μας σε ποντίκια ισχύουν για ανθρώπινα κύτταρα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να μεταφέρουμε αυτά τα ευρήματα από το εργαστήριο σε κλινικές δοκιμές το συντομότερο δυνατό.
Θεραπεία με σίδηρο για το άσθμα
Ο σίδηρος είναι σαν τον μαέστρο μιας ορχήστρας, που καθοδηγεί ανοσοκύτταρα όπως τα ILC2 πώς να συμπεριφέρονται κατά τη διάρκεια μιας κρίσης άσθματος. Χωρίς αρκετό σίδηρο, αυτά τα κύτταρα δεν μπορούν να προκαλέσουν τόσο μεγάλο πρόβλημα, πράγμα που θα μπορούσε να σημαίνει λιγότερα συμπτώματα άσθματος.
Στη συνέχεια, εργαζόμαστε για να στοχεύσουμε τα κύτταρα του ανοσοποιητικού των ασθενών κατά τη διάρκεια μιας κρίσης άσθματος. Εάν μπορούμε να μειώσουμε την ποσότητα σιδήρου που διατίθεται στα ILC2 χωρίς να μειώσουμε τα συνολικά επίπεδα σιδήρου στο σώμα, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει μια νέα θεραπεία για το άσθμα που αντιμετωπίζει τη βασική αιτία της νόσου, όχι μόνο τα συμπτώματα.
Οι διαθέσιμες θεραπείες μπορούν να ελέγξουν τα συμπτώματα για να κρατήσουν τους ασθενείς στη ζωή, αλλά δεν θεραπεύουν την ασθένεια. Οι θεραπείες που σχετίζονται με τον σίδηρο μπορεί να προσφέρουν καλύτερη λύση για ασθενείς με άσθμα.
Η ανακάλυψή μας αφορά περισσότερα από το άσθμα. Θα μπορούσε να αλλάξει το παιχνίδι για άλλες ασθένειες στις οποίες εμπλέκονται τα ILC2, όπως το έκζεμα και ο διαβήτης τύπου 2. Ποιος ήξερε ότι ο σίδηρος θα μπορούσε να είναι τόσο μεγάλος παράγοντας για το ανοσοποιητικό σας σύστημα;
