Вопреки распространенному мнению, в микробной защите дыхательных путей может быть задействовано несколько механизмов. Исследователи из Японии и Китая обнаружили альтернативный механизм, который может быть задействован в борьбе с микробными инфекциями.
Путь воспаления в ответ на микробные инфекции включает мультибелковые комплексы, известные как инфламмасомы. Известно, что инфламмасомы вызывают воспаление, активируя каспазу-1, фермент, расщепляющий другие белки. В свою очередь, каспаза-1 превращает предшественники интерлейкина-1β и интерлейкина-18, известные как провоспалительные цитокины, в их активные формы. Кроме того, каспаза-1 обрабатывает гастермин D, что приводит к пироптозу, некротической форме гибели воспалительных клеток.
В исследовании, опубликованном в июле этого года в журнале Mucosal Immunology, исследователи обнаружили, что каспаза-1 не нужна для поддержания гомеостаза врожденного иммунитета в дыхательных путях. Вместо этого два белковых компонента инфламмасомы, ASC и NLRP3, оказались ключевыми участниками этого процесса.
"Основываясь на предыдущих отчетах, мы поняли, что белок NLRP3 играет защитную роль против Streptococus pneumonia," говорит автор исследования Косуке Цучия. "Поэтому мы решили продолжить изучение роли NLRP3 в микробной защите. Используя модели мышей, мы обнаружили, что NLRP3, наряду с ASC, может играть защитную роль против S. пневмония."
Исследовательская группа также обнаружила, что ASC и NLRP3 защищают мышей от S. пневмония через механизм, не зависящий от каспазы-1. Поэтому исследователи решили выяснить этот независимый от каспазы-1 механизм.
Результаты показали, что ASC и NLRP3 положительно контролировали экспрессию белка SPDEF во время инфицирования S. пневмония. SPDEF – это фактор транскрипции, участвующий в экспрессии генов факторов защиты слизистой оболочки. Исследование также показало, что ASC и NLRP3 играют ключевую роль в активации STAT6, регулятора гена Spdef.
"Наши результаты показывают, что ASC и NLRP3 защищают от микробных инфекций, возможно, через путь STAT6-SPDEF, который не зависит от механизма, зависимого от каспазы-1. Это также означает, что и ASC, и NLRP3 действуют независимо от механизма воспаления," говорит автор Рендонг Фанг.
Выводы группы могут позволить новое понимание различных возможных механизмов, участвующих в поддержании врожденного иммунитета в дыхательных путях. Однако необходимы дальнейшие эксперименты, такие как исследование механизма, связывающего S. пневмония с активацией STAT6 и будут ли и ASC, и NLRP3 поддерживать экспрессию генов защиты слизистой оболочки при заражении другими микробными агентами.