Πως η Ζάχαρη Προάγει τη Φλεγμονή

Ανταπόκριση φλεγμονής σε ιστό

Τα άτομα που καταναλώνουν υπερβολικά ζάχαρη και άλλους υδατάνθρακες για μεγάλο χρονικό διάστημα έχουν αυξημένο κίνδυνο να αναπτύξουν αυτοάνοσο νόσημα. Σε προσβεβλημένους ασθενείς, το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στον ίδιο τον ιστό του σώματος και οι συνέπειες είναι, για παράδειγμα, χρόνιες φλεγμονώδεις ασθένειες του εντέρου όπως η νόσος του Crohn και η ελκώδης κολίτιδα, ο διαβήτης τύπου 1 και η χρόνια φλεγμονή του θυρεοειδούς αδένα.

Νέοι στόχοι θεραπείας

Οι υποκείμενοι μοριακοί μηχανισμοί που προάγουν τα αυτοάνοσα νοσήματα είναι πολυεπίπεδοι και πολύπλοκοι. Τώρα, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Julius Maximilians του Würzburg (JMU) κατάφεραν να αποκρυπτογραφήσουν νέες λεπτομέρειες αυτών των διεργασιών.

Η εργασία τους υποστηρίζει την ιδέα ότι η υπερβολική κατανάλωση γλυκόζης προάγει άμεσα τις παθογόνες λειτουργίες ορισμένων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και ότι, αντίθετα, ότι μια δίαιτα με μειωμένες θερμίδες μπορεί να έχει ευεργετική επίδραση στις ασθένειες του ανοσοποιητικού.

Με βάση αυτά τα ευρήματα, εντόπισαν επίσης νέους στόχους για θεραπευτικές παρεμβάσεις: Ένας συγκεκριμένος αποκλεισμός μεταβολικών διεργασιών που εξαρτώνται από τη γλυκόζη σε αυτά τα κύτταρα του ανοσοποιητικού μπορεί να καταστείλει υπερβολικές ανοσολογικές αντιδράσεις.

Ο Δρ Martin Väth είναι υπεύθυνος για τη μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε τώρα στο περιοδικό Cell Metabolism. Είναι επικεφαλής της κατώτερης ερευνητικής ομάδας στο Ινστιτούτο Ανοσολογίας Συστημάτων - μια ερευνητική ομάδα Max Planck υπό την ομπρέλα του JMU που εστιάζει στην αλληλεπίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος με τον οργανισμό. Συνεργάτες από το Άμστερνταμ, το Βερολίνο, το Φράιμπουργκ και το Leuven συμμετείχαν επίσης σε αυτή τη μελέτη.

Μεταφορέας γλυκόζης με παράλληλη εργασία

Ο Martin Väth εξηγεί ότι «τα κύτταρα του ανοσοποιητικού χρειάζονται μεγάλες ποσότητες ζάχαρης με τη μορφή γλυκόζης για να εκτελέσουν τα καθήκοντά τους. Με τη βοήθεια εξειδικευμένων μεταφορέων στην κυτταρική τους μεμβράνη, μπορούν να πάρουν γλυκόζη από το περιβάλλον».

Μαζί με την ομάδα του, ο Väth έδειξε ότι ένας συγκεκριμένος μεταφορέας γλυκόζης - η επιστημονική ονομασία GLUT3 - εκπληρώνει πρόσθετες μεταβολικές λειτουργίες στα Τ κύτταρα εκτός από την παραγωγή ενέργειας από τη ζάχαρη.

Στη μελέτη τους, οι επιστήμονες εστίασαν σε μια ομάδα κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος που δεν ήταν γνωστά εδώ και πολύ καιρό: Τ βοηθητικά κύτταρα τύπου 17, που ονομάζονται επίσης λεμφοκύτταρα Th17, τα οποία παίζουν σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση (αυτο-) φλεγμονωδών διεργασιών. .

«Αυτά τα κύτταρα Th17 εκφράζουν πολλή πρωτεΐνη GLUT3 στην κυτταρική τους επιφάνεια», εξηγεί ο Väth. Μόλις απορροφηθεί, η γλυκόζη μετατρέπεται εύκολα σε κιτρικό οξύ στα μιτοχόνδρια προτού μεταβολιστεί στο ακετυλο-συνένζυμο Α (ακετυλο-CoA) στο κυτταρόπλασμα. Το Acetyl-CoA εμπλέκεται σε πολλές μεταβολικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της βιοσύνθεσης λιπιδίων.
Αυτό δείχνει την ενεργοποίηση glut3 στα κύτταρα t
Έκφραση της GLUT3 σε ενεργοποιημένα Τ κύτταρα. Το GLUT3 (πράσινο) εντοπίζεται στην επιφάνεια του κυττάρου, φαίνονται επίσης τα μιτοχόνδρια (ιώδες) και ο πυρήνας (μπλε). Credit: Εικόνα: Team Väth

Επίδραση στα προφλεγμονώδη γονίδια

Ωστόσο, το ακετυλο-CoA εκπληρώνει πρόσθετες λειτουργίες στα φλεγμονώδη κύτταρα Th17. Ο Väth και η ομάδα του έδειξαν ότι αυτό το μεταβολικό ενδιάμεσο μπορεί επίσης να ρυθμίσει τη δραστηριότητα διαφόρων τμημάτων γονιδίων. Έτσι, η κατανάλωση γλυκόζης έχει άμεση επίδραση στη δραστηριότητα των προφλεγμονωδών γονιδίων.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτά τα νέα ευρήματα ανοίγουν το δρόμο για την ανάπτυξη στοχευμένης θεραπείας αυτοάνοσων νοσημάτων. Για παράδειγμα, η παρεμπόδιση της εξαρτώμενης από GLUT3 σύνθεσης ακετυλο-CoA από το συμπλήρωμα διατροφής υδροξυκιτρικό, το οποίο χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της παχυσαρκίας, μπορεί να μετριάσει τις παθογόνες λειτουργίες των κυττάρων Th17 και να μειώσει τις φλεγμονώδεις-παθολογικές διεργασίες.

Ο λεγόμενος «μεταβολικός επαναπρογραμματισμός» των Τ κυττάρων ανοίγει νέες δυνατότητες για τη θεραπεία αυτοάνοσων ασθενειών χωρίς να περιορίζει τις προστατευτικές λειτουργίες των κυττάρων του ανοσοποιητικού.

Πηγή: neurosciencenews.com / University of Würzburg