Je zajímavé sledovat, jak v lidském organismu všechno souvisí se vším. Například hlavní složkou hemoglobinu (bílkovina v červených krvinkách, která přenáší kyslík z plic do všech částí těla) je železo. To se podílí také na produkci energie pro některé imunitní buňky.
Odborný asistent pro výzkum v oblasti molekulární mikrobiologie a imunologie Benjamin Hurrell a profesor molekulární mikrobiologie a imunologie Omid Akbari z University of Southern California na webu The Conversation vysvětlují, jak by omezení příjmu železa v imunitních buňkách mohlo potenciálně zmírnit příznaky astmatických záchvatů způsobených alergeny.
Pointa spočívá v tom, že během astmatického záchvatu aktivují relativně neškodné alergeny imunitní buňky v plicích označované jako ILC2. To způsobí jejich zmnožení a uvolnění velkého množství cytokinů, které si můžeme představit jako posly zajišťující komunikaci mezi imunitními buňkami. Tento proces v konečném důsledku vede k nežádoucímu zánětu. Výsledkem je astmatický záchvat s příznaky, jako je kašel, sípání a pocit dušnosti.
Jakou roli hraje železo?
Hurrell a Akbari chtěli zjistit, jakou roli hraje železo ve fungování ILC2 v plicích. Provedli proto nejprve několik laboratorních experimentů a následně svá zjištění potvrdili pomocí pokusů na myších s alergickým astmatem a u pacientů s různě závažným stupněm astmatu.
Ukázalo se, že imunitní buňky využívají k příjmu železa protein zvaný transferinový receptor 1 neboli TfR1. Když tento protein zablokovali v okamžiku, kdy ILC2 procházely aktivací, nebyly buňky schopné využívat železo, nedokázaly se množit a způsobovat zánět tak, jako předtím.
Následně použili chelátor železa – chemickou látku, která imunitním buňkám bránila ve využívání železa. Buňky tak musely změnit svůj metabolismus a přejít na jiný způsob získávání energie. Vědci to přirovnávají k situaci, kdy člověk vymění sportovní auto za jízdní kolo. Výsledkem bylo, že buňky nebyly tak účinné při vyvolávání zánětu v plicích.
Možná budeme umět léčit příčinu
U lidských pacientů si vědci všimli něčeho zajímavého: čím více proteinu TfR1 bylo na jejich buňkách ILC2, tím horší byly jejich příznaky astmatu. Jinými slovy, železo hrálo velkou roli v tom, jak moc se jejich astma zhoršilo. Zablokování TfR1 a podávání chelátorů železa snížilo proliferaci (proces, během kterého dochází k množení buněk) ILC2 a produkci cytokinů.
„Železo je jako dirigent orchestru, který dává imunitním buňkám, jako jsou ILC2, pokyny, jak se mají chovat během astmatického záchvatu. Bez dostatku železa nemohou tyto buňky způsobovat tolik potíží, což by mohlo znamenat méně příznaků astmatu.“ uvádějí vědci.
Pokud se během dalšího výzkumu podaří snížit množství železa dostupného pro ILC2, aniž by došlo k vyčerpání celkové hladiny železa v těle, mohlo by to přinést novou metodu léčbu astmatu, která by řešila hlavní příčinu tohoto nepříjemného onemocnění, nejen jeho příznaky.