Krew używa tłuszczu w walce z infekcjami
Żeby zwiększych produkcję białych krwinek i przez to wzmocnić działanie układu odpornościowego, nasz organizm przetwarza tłuszcz w kwas tłuszczowy. Naukowcom z medycznych laboratoriów w Norwich udało się podpatrzyć i zrozumieć przebieg tego procesu, obserwując zakażenie bakterią Salmonelli. Kwasy tłuszczowe trafiają do krwi jako zasobne źródła energii do produkcji białych krwinek. Odkrycie może pomóc w opracowaniu nowych terapii wzmacniających odporność organizmu.
Współpraca naukowców z University of East Anglia i z Quadram Institute (Norwich, Wielka Brytania) pozwoliła na odkrycie, w jaki sposób komórki naszego układu odpornościowego wykorzystują zasoby tłuszczu do walki z infekcjami. Artykuł opisujący te badania został opublikowany w czasopiśmie “Nature Communications” w pierwszej połowie grudnia (8.12.2021). Autorzy twierdzą, że ich badania mogą przyczynić się w przyszłości do opracowania lepszych terapii dla osób starszych lub szczególnie wrażliwych.
Zespół prowadził swoje badania na bakteriach Salmonella – powszechnie występującej odmianie bakterii, powodującej salmonellozę, czyli chorobę objawiającą się gorączką, bólem brzucha, biegunką, nudnościami i czasem wymiotami.
Pierwszy etap badania polegał na śledzeniu i opisaniu, jak w komórkach macierzystych w żywym organizmie zużywane są kwasy tłuszczowe. Następnie, analizując uszkodzenie wątroby, badacze sprawdzali odpowiedź układu odpornościowego na zakażenie bakterią. Zaobserwowali, że komórki macierzyste krwi reagują na infekcje, pozyskując wysokoenergetyczne kwasy tłuszczowe z zapasów tłuszczu gromadzonych w organizmie. Udało im się też opisać, jak dokładnie wygląda ten proces.
Sygnały infekcji mobilizują adipocyty, czyli komórki budulcowe tkanki tłuszczowej. Zasoby tłuszczu, uwolnione jako kwasy tłuszczowe, kierowane są do krwi jako źródło energii. Kiedy tak duży zastrzyk energii dotrze do komórek macierzystych krwi, które znajdują się w szpiku kostnym, rozpoczyna się intensywna produkcja milionów białych krwinek, których zadaniem jest pokonanie bakterii Salmonelli znajdujących się w organizmie.
Przy okazji badań prowadzonych w laboratoriach University of East Anglia (UEA) i Quadram Institute naukowcom udało się określić jaki mechanizm rządzi transportem tych kwasów tłuszczowych. Zdaniem autorów publikacji, warto przyjrzeć się temu aspektowi ich badań, ponieważ ta wiedza może być cenna dla projektowania przyszłych sposobów leczenia infekcji.
– Wyniki naszych badań umożliwiają wgląd w to, jak układ krwionośny i układ odpornościowy są w stanie zareagować na infekcję – wyjaśnia dr Stuard Rushworth z Norwich Medical School (UEA), współautor badań. – Zwalczanie infekcji wymaga dużo energii, a zapasy tłuszczu są jej ogromnymi depozytami, które dostarczają komórkom macierzystym krwi paliwa do wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej. Opracowanie mechanizmu, za pomocą którego działa ten „dopalacz”, przynosi nam nowe pomysły na to, jak wzmocnić organizm w walce z infekcjami w przyszłości.
Naukowcy wiążą szczególne nadzieje z tym odkryciem w kontekście poszukiwania skutecznych sposobów leczenia zapalenia wątroby, a także różnego rodzaju infekcji u osób starszych i mających osłabiony układ odpornościowy. Terapie, które na razie tylko wyobrażają sobie medycy, mają mieć właśnie na celu wzmocnienie systemu odpornościowego, przez dostarczenie mu dużej dawki energii do produkcji białych krwinek. To szczególnie istotne wobec narastającego problemu antybiotykoodporności. Odkąd dostrzeżono, że coraz częściej antybiotyki nie są skuteczną odpowiedzią na walkę z niektórymi bakteriami, przedstawiciele medycyny na całym świecie podkreślają, jak ważne jest poszukiwanie innych skutecznych form terapeutycznych. Autorzy publikacji w "Nature Communications" mają nadzieję, że ich badanie da impuls do powstania takiej właśnie alternatywnej dla antybiotyków terapii.
Źródło badań: Mistry, J.J., Hellmich, C., Moore, J.A. et al. Free fatty-acid transport via CD36 drives β-oxidation-mediated hematopoietic stem cell response to infection. Nat Commun 12, 7130 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-27460-9
Opracowano na podstawie artykułu How the body uses fat to fight infections opublikowanego na stronie internetowej University of East Anglia
