Badania naukowców z Zakładu Immunologii pozwalają lepiej rozumieć funkcjonowanie układu odporności.

Uwalnianie białek z błony komórkowej to jeden z mechanizmów odpowiedzi komórki na zmieniające się warunki otoczenia, istotny szczególnie w przypadku układu odporności. W jego funkcjonowaniu mamy bowiem do czynienia z szybkimi zmianami składu oraz ilości powierzchniowych białek receptorowych na skutek aktywacji komórek takich jak limfocyty przez czynniki nieznane wcześniej orgnizmowi, czyli obce antygeny.

W tym procesie, zwanym proteolizą (inaczej, ścinaniem lub złuszczaniem) białek, uczestniczą głównie enzymy z rodziny adamalizyn, znanej też jako ADAM (ang. A Disintegrin And Metalloproteinase). Białka ADAM pełnią kluczową rolę w rozwoju zarodkowym. Warto też podkreślić, że nieprawidłowości w proteolitycznej obróbce białek błonowych są przyczyna wielu chorób, takich jak np. choroba Alzheimera.

Największy wpływ na złuszczanie białek błonowych wydaje się mieć metaloproteinaza ADAM17 zwana także TACE (ang. TNFa-Converting Enzyme). Badania przeprowadzone w Zakładzie Immunologii (Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ) pod kierownictwem prof. Joanny Cichy pokazały, że pod wpływem wprowadzenia obcego antygenu, organizmy modelowe (tj. myszy laboratoryjne) z deficytem białka ADAM17 rozwijają o wiele silniejszą odpowiedź odpornościową w porównaniu do myszy kontrolnych. Przejawia się to między innymi w znacząco wyższej liczbie przeciwciał, które wiążą obcy antygen i w ten sposób ograniczają jego niepożądany wpływ na organizm gospodarza. Co więcej, zespół prof. Cichy wskazał na cząsteczkę powierzchniową ICOSL jako na potencjalnego partnera białka ADAM17. Poprzez kontrolę poziomu cząsteczki ICOSL na powierzchni limfocytów, ADAM17 reguluje proces powstawania przeciwciał.

Zdjęcia przedstawiają węzły chłonne, czyli organy w których dochodzi do powstawania przeciwciał. Widać znaczące powiększenie węzła u myszy z deficytem ADAM17 (po prawej stronie) w porównaniu do myszy kontrolnej (strona lewa). Ponadto, węzeł u myszy z deficytem ADAM17, zawiera lepiej wykształcone struktury, tzw. centra rozmnażania limfocytów (zaznaczone kolorem niebieskim), odpowiedzialne za tworzenie „najlepszych form" przeciwciał. Zarówno powiększenie węzła, jak i obecność centrów rozmnażania wskazuje na lepiej wykształconą odpowiedź odpornościową u myszy z deficytem ADAM17. Zdjęcie z mikroskopu fluorescencyjnego, autor: M. Majchrzak-Górecka.

Wyniki tych badań pozwoliły odkryć nowy mechanizm wpływający na „siłę odpowiedzi odpornościowej", w której uczestniczą przeciwciała. Ma to istotne znaczenie medyczne. Pobudzanie (indukcja) przeciwciał jest podstawą szczepień, zaś nieprawidłowości w aktywacji limfocytów produkujących przeciwciała leżą u podłoża chorób autoimmunizacyjnych, takich jak toczeń rumieniowaty układowy czy reumatoidalne zapalenie stawów. Tym samym wyniki analiz Zakładu Immunologii mogą się przyczynić z jednej strony do podniesienia efektywności szczepień, a z drugiej – do lepszej diagnostyki i terapii chorób związanych z nieprawidłowościami w działaniu układu odporności.

Warto nadmienić, że artykuł opracowany w  Zakładzie Immunologii („The Role of Metalloproteinase ADAM17 in Regulating ICOS Ligand–Mediated Humoral Immune Responses") opublikowany w „Journal of Immunology" został zakwalifikowany przez „Global Medical Discovery", czasopismo i portal prezentujący kluczowe osiągnięcia w zrozumieniu chórób człowieka, do grupy artykułów naukowych o szczególnym znaczeniu – zobacz: https://globalmedicaldiscovery.com/category/key-scientific-articles/ (pod datą 23.03.2015).