Η Τροποποίηση των Ενζύμων του mRNA Επηρεάζει την Ανοσιακή Απόκριση μέσω Ρύθμισης της Ιντερφερόνης β

Ένας ρυθμιστικός μηχανισμός που ανακαλύψθηκε πρόσφατα, φαίνεται ότι μπορεί να τροποποιήσει την ικανότητα του ανοσοποιητικού συστήματος να αντιμετωπίζει τις ιογενείς λοιμώξεις. Παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στα αυτοάνοσα νοσήματα τα οποία εμφανίζονται όταν τα ανοσιακά κύτταρα επιτίθενται σε υγιείς ιστούς.

Μία νέα έρευνα από επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του NYU παρατήρησε ότι οι χημικές αλλαγές σε σημεία κλειδιά του mRNA, δηλαδή του τμήματος του γενετικού υλικού που μεταφέρει την πληροφορία από το DNA, ελέγχει την παραγωγή μίας πρωτεΐνης που λέγεται ιντεφερόνη β, η οποία προκαλεί φλεγμονή και ενεργοποιεί τα ανοσοποιητικά κύτταρα έτσι ώστε αυτά να καταστρέψουν τα σωματίδια του ιού.

Η έρευνα, η οποία δημοσιεύτηκε στο Genes and Development στις 27 Νοεμβρίου, δείχνει με ποιο τρόπο ένα ζεύγος ενζύμων ελέγχει την παραγωγή της ιντερφερόνης β καθορίζοντας αν μία μεθυλομάδα προσδένεται σε μία αδενοσίνη, μία δηλαδή από τις βάσεις του mRNA κώδικα που καθοδηγεί τη σύνθεση των πρωτεϊνών.

Η μεθυλίωση στη θέση Ν-6 της αδενοσίνης από ένα ένζυμο που λέγεται m6A μεθυλτρανσφεράση αντισταθμίζεται από το ένζυμο ALKBH5, το οποίο εξαλείφει αυτό το «στόχο» μεθυλίωσης. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι αυτό το ζεύγος, σε συνδυασμό με άλλες πρωτεΐνες, επηρεάζει την ποσότητα mRNA ιντερφερόνης β που παράγεται ως απόκριση σε μία λοίμωξη από τον ανθρώπινο μεγαλοκυτταροϊό (HCMV). Ο ιός αυτός κατά την αρχή της λοίμωξης, εισάγει το DNA του στα ανθρώπινα κύτταρα.

Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι η παρέμβαση στην λειτουργία του ενζύμου που ορίζει ως στόχο της μεθυλίωσης το Ν-6 είχε ως αποτέλεσμα αυξημένη παραγωγή ιντερφερονών, ενώ ο αποκλεισμός του ενζύμου που αφαιρεί τις μεθυλομάδες που βρίσκονται εκεί, μείωσε την παραγωγή ιντερφερονών.

Σημαντικότερα, σύμφωνα με τους ερευνητές, οι πρωτεΐνες που τροποποιούν τους στόχους μεθυλίωσης του RNA, φάνηκε επίσης ότι ελέγχουν την ποσότητα της ιντερφερόνης β που παράγεται από τα ανθρώπινα κύτταρα που δεν έχουν μολυνθεί από τον HMCV, όταν αισθάνθηκαν ότι ανθρώπινο DNA είχε δραπετεύσει από τον πυρήνα του κυττάρου ή τα μιτοχόνδρια όπου φυσιολογικά βρίσκεται. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν τα DNA υφίσταται βλάβες από χημικά ή ακτινοβολία, ή από αλλαγές στη δομή του πυρήνα ή των μιτοχονδρίων κατά τη γήρανση του κυττάρου.

Καθώς το DNA που βρίσκεται εκτός του πυρήνα αποτελεί γνωστό προκλητικό παράγοντα φλεγμονής στα αυτοάνοσα και τα φλεγμονώδη νοσήματα, αλλά και τη διαδικασία της γήρανσης, οι μηχανισμοί που αποκαλύπτει η έρευνα αντιπροσωπεύουν ίσως μία νέα θεραπευτική προσέγγιση.

«Η έρευνά μας ανακάλυψε ότι οι κυτταρικοί μηχανισμοί που ελέγχουν τη μεθυλίωση της αδενοσίνης στη θέση Ν-6 παίζουν καίριο ρόλο στην τροποποίηση της ανοσιακής απόκρισης στα ανθρώπινα κύτταρα», είπε ο Ίαν Μορ, επικεφαλής της έρευνας.

«Αρκετές παθήσεις, όπως ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος, σχετίζονται με αυξημένη παραγωγή ιντερφερονών η οποία αποδίδεται στην αντίληψη ότι το DNA βρίσκεται εκτός της θέσης του στο κύτταρο. Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι η παρέμβαση στα ένζυμα που τροποποιούν χημικά το mRNA μπορεί να αντιπροσωπεύει νέους τρόπους για τη θεραπεία αυτών των νόσων», είπε ο Μορ.

Πειράματα έχουν δείξει επίσης ότι τα κυτταρικά ένζυμα που τοποθετούν ή αφαιρούν τους στόχους της μεθυλίωσης ελέγχουν επίσης τη σταθερότητα του mRNA της ιντερφερόνης β μέσω αλληλεπίδρασης με άλλους προσεκτικά ρυθμισμένους μηχανισμούς που επηρεάζουν τη βιογένεση και την αποδόμηση του mRNA.

Βιβλιογραφία: NYU Langone Health

Φωτογραφία: Wikimedia Commons

Ακολουθήστε μας στο Google News για την έγκυρη επιστημονική ενημέρωσή σας, έγκαιρα!

Μην χάσετε:
Σχετικά Αρθρα