Nowe publikacje
Żelazo odżywia komórki odpornościowe - i może pogarszać astmę
Ostatnia recenzja: 02.07.2025
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Prawdopodobnie słyszałeś, że możesz uzyskać żelazo ze szpinaku i steka. Możesz również wiedzieć, że jest to niezbędny mikroelement, który jest głównym składnikiem hemoglobiny, białka w czerwonych krwinkach, które transportuje tlen z płuc do wszystkich części ciała.
Mniej znaną ważną funkcją żelaza jest jego udział w wytwarzaniu energii dla niektórych komórek układu odpornościowego.
W niedawno opublikowanym badaniu naszego laboratorium odkryliśmy, że blokowanie lub ograniczanie przepływu żelaza do komórek układu odpornościowego może potencjalnie łagodzić objawy ataku astmy wywołanego przez alergeny.
Komórki układu odpornościowego wymagające żelaza
Podczas ataku astmy nieszkodliwe alergeny aktywują komórki odpornościowe w płucach zwane ILC2 (wewnętrzne komórki limfoidalne typu 2). Powoduje to ich rozmnażanie i uwalnianie dużych ilości cytokin, przekaźników, których komórki odpornościowe używają do komunikacji, powodując niepożądane stany zapalne. Rezultatem są objawy takie jak kaszel i świszczący oddech, które sprawiają, że odczuwasz, jakby twoje drogi oddechowe były zwężone.
Aby ocenić rolę żelaza w funkcjonowaniu ILC2 w płucach, przeprowadziliśmy serię eksperymentów z ILC2 w laboratorium. Następnie potwierdziliśmy nasze odkrycia na myszach z astmą alergiczną i u pacjentów z różnym stopniem nasilenia astmy.
Wyniki eksperymentalne
Najpierw odkryliśmy, że ILC2 wykorzystują białko zwane receptorem transferyny 1 (TfR1) do wchłaniania żelaza. Gdy zablokowaliśmy to białko, gdy ILC2 zostały aktywowane, komórki nie mogły wykorzystywać żelaza i nie były już w stanie replikować się i wywoływać stanu zapalnego tak skutecznie, jak wcześniej.
Następnie użyliśmy substancji chemicznej zwanej chelatorem żelaza, aby zapobiec ILC2 w wykorzystaniu żelaza. Chelatory żelaza są jak supermagnesy dla żelaza i są stosowane w medycynie w celu leczenia stanów, w których w organizmie jest zbyt dużo żelaza.
Kiedy pozbawiliśmy ILC2 żelaza chelatorem, komórki zostały zmuszone do zmiany metabolizmu i przejścia na inny sposób pozyskiwania energii, jak zmiana samochodu sportowego na rower. Komórki nie były już tak skuteczne w wywoływaniu stanu zapalnego w płucach.
Następnie ograniczyliśmy żelazo komórkowe u myszy z wrażliwymi drogami oddechowymi z powodu aktywności ILC2. Zrobiliśmy to na trzy różne sposoby: hamując TfR1, dodając chelator żelaza lub indukując niskie ogólne poziomy żelaza za pomocą syntetycznego białka zwanego mini-hepcydyną. Każda z tych metod pomogła zmniejszyć nadreaktywność dróg oddechowych u myszy, co faktycznie zmniejszyło nasilenie objawów astmy.
Na koniec przyjrzeliśmy się komórkom pacjentów z astmą. Zauważyliśmy coś interesującego: im więcej białka TfR1 mieli na swoich komórkach ILC2, tym gorsze były objawy astmy. Innymi słowy, żelazo odgrywało dużą rolę w nasileniu ich astmy. Blokowanie TfR1 i stosowanie chelatorów żelaza zmniejszyło proliferację ILC2 i produkcję cytokin, co sugeruje, że nasze odkrycia dotyczące myszy można odnieść do komórek ludzkich. Oznacza to, że możemy przenieść te odkrycia z laboratorium do badań klinicznych tak szybko, jak to możliwe.
Terapia żelazem w astmie
Żelazo jest jak dyrygent orkiestry, który mówi komórkom odpornościowym, takim jak ILC2, jak zachowywać się podczas ataku astmy. Bez wystarczającej ilości żelaza komórki te nie mogą powodować tak wielu problemów, co może oznaczać mniej objawów astmy.
Następnie pracujemy nad ukierunkowaniem na komórki odpornościowe pacjenta podczas ataku astmy. Jeśli uda nam się zmniejszyć ilość żelaza dostępnego dla ILC2 bez obniżania ogólnego poziomu żelaza w organizmie, może to doprowadzić do nowej terapii astmy, która zajmie się przyczyną choroby, a nie tylko objawami. Obecne metody leczenia mogą kontrolować objawy, aby utrzymać pacjentów przy życiu, ale nie leczą choroby. Terapie oparte na żelazie mogą być lepszym rozwiązaniem dla pacjentów z astmą.
Nasze odkrycie nie dotyczy tylko astmy. Może być przełomem w przypadku innych chorób, w które zaangażowane są ILC2, takich jak egzema i cukrzyca typu 2. Kto by pomyślał, że żelazo może być tak ważne dla układu odpornościowego?
Wyniki badań opisano szczegółowo w artykule opublikowanym w czasopiśmie The Conversation.