Badania nad przewlekłymi chorobami zapalnymi
Przewlekłe choroby zapalne są częstą przyczyną chorobowości w krajach UE i generują znaczące koszty związane z opieką zdrowotną i absencją w pracy. W przewlekłych stanach zapalnych obserwuje się stałe uwalniane swoistych cząsteczek sygnałowych, cytokin oraz enzymów, modyfikujących odpowiedź na mikroorganizmy. Skutkuje to upośledzeniem czynności narządów i zniszczeniem tkanek, jak w przypadku rozedmy w przebiegu przewlekłej obturacyjnej choroby płuc, mukowiscydozy i astmy. Neutrofile są krótko żyjącymi leukocytami o ogromnym znaczeniu w procesach obronnych organizmu. Te białe ciałka krwi są wytwarzane w szpiku kostnym, skąd trafiają do krążenia a następnie do miejsc w tkankach, z których pochodzą sygnały o zagrożeniu. Ta szybka i niezwykle istotna odpowiedź zapalna może zwrócić się przeciwko organizmowi, jeśli jej nasilenie i czas trwania zostaną rozregulowane. Nastąpi wtedy uszkodzenie tkanki. Wykazano ochronną lub patogenną rolę neutrofili, analizując funkcje proteaz serynowych neutrofilów, niezwykle silnie działające enzymy z ziarnistości komórkowych, które hydrolizują inne białka. Te proteazy bezpośrednio zabijają patogeny i dezaktywują ich toksyny, lecz mogą być też szkodliwe, jeśli napędzają odpowiedź zapalną oraz niszczą białka macierzy międzykomórkowej i białka układu odpornościowego. Wstępne dane wskazują, że dla zachowania zasobów neutrofilów w szpiku kostnym i ochrony komórek nabłonka płuc przed proteazami serynowymi z neutrofilów wymagany jest inhibitor proteaz serpinB1. SerpinB1 jest jednym z najsilniejszych inhibitorów trzech proteaz serynowych z neutrofilów: elastazy neutrofilowej, katepsyny G i proteinazy-3. Finansowany przez UE projekt imienia Marii Curie "Role of serpinB1 in cellular homeostasis in the bone marrow and the lung" (SERPINB1) ma na celu zbadanie, jak serpinB1 reguluje proteazy serynowe z neutrofilów u osób zdrowych i chorych. Naukowcy stwierdzili, że serpinB1 zapobiega śmierci neutrofilów zarówno w miejscach zajętych stanem zapalnym, jak też w szpiku kostnym. Korzystając z modelu niedoboru serpinB1 u myszy, badali rolę serpinB1 w procesie powstawania rozedmy podczas starzenia i w modelu narażenia na dym papierosowy. Wyniki wskazują, że serpinB1 nie jest niezbędny dla regulowania zakresu uszkodzeń rozedmowych w płucach w następstwie chronicznego wdychania dymu. Innym osiągnięciem projektu jest stwierdzenie, że katepsyna G indukuje obumieranie komórek neutrofilów, a serpinB1 odgrywa kluczową rolę w blokowaniu tego szlaku obumierania neutrofilów. Projekt SERPINB1 pozwolił stworzyć ważną platformę wiedzy na temat szlaków zapalnych w chorobach płuc. Wiedza na poziomie molekularnym pozwoli opracować nowe terapie celowane.
Słowa kluczowe
Przewlekła choroba zapalna, proteazy serynowe neutrofilów, inhibitor proteaz, serpinB1