Rola siarkowodoru w układzie odpornościowym
Siarkowodór przyciąga uwagę na polu badań biomedycznych głównie w związku z właściwościami neuromodulującymi, które zostały ostatnio odkryte. Obecnie wiadomo, że siarkowodór powstaje podczas przemian metabolicznych aminokwasu, cysteiny, i pełni rozbieżne funkcje fizjologiczne i patologiczne. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu NHS (Roles of hydrogen sulfide and its metabolites in neutrophil function and redox signaling) zbadali te procesy w neutrofilach, komórkach układu odpornościowego, i dostarczyli wiedzy na temat odnośnych mechanizmów molekularnych. Biorąc pod uwagę różne właściwości chemiczne siarkowodoru, naukowcy postanowili sprawdzić jego zachowanie i możliwości wykrycia w próbkach fizjologicznych. Odkryli, że biologiczny siarkowodór we krwi i tkankach może występować w małych ilościach w stanie niezwiązanym lub dołączony do różnych biomolekuł. Metaloproteiny to związki, które mogą odpowiadać za modulację sygnalizacji siarkowodorowej. Naukowcy z projektu badali biochemię oddziaływań siarkowodoru z neutrofilami, czyli białymi krwinkami, które odgrywają główną rolę w zapaleniu. Przy użyciu poddanych lizie ludzkich neutrofili i ekstraktów z okrężnicy szczura w stanie zapalnym wykazano, że siarkowodór może potencjalnie działać przeciwzapalnie poprzez inhibicję aktywności mieloperoksydazy (MPO). Stymulacja żywych neutrofili dała takie same efekty inhibicyjne. Jak dotąd badania reakcji redoksowej siarkowodoru z wywodzącymi się z neutrofili utleniaczami wykazały, że hamuje on aktywność neutrofilowego enzymu MPO nawet na poziomie fizjologicznym. Odkrycia te dowodzą istotności roli siarkowodoru w zapaleniu związanym z MPO. Badania mechanizmów molekularnych regulowanej siarkowodorem sygnalizacji komórkowej wskazują, że głównym szlakiem jest siarkowodorowanie białek. Przy użyciu supresora guza, fosfatazy PTEN, jako enzymu modelowego, naukowcy odkryli, że mechanizmem siarkowodorowej inhibicji jest utlenianie cystein miejsc aktywnych enzymu. Wzajemne oddziaływania z jednocześnie podanym tlenkiem azotu, obniżającym napięcie naczyń krwionośnych, dały trzy główne produkty. Przy użyciu modeli in vitro oraz in vivo wykazano ich całkowicie różne właściwości biochemiczne. Prace uczestników projektu NHS dostarczyły ważnej wiedzy o roli i mechanizmie działania siarkowodoru w neutrofilach. Uzyskane wyniki powinny znacznie pogłębić wiedzę dotyczącą skuteczności leków nakierowanych na skomplikowane zachowanie siarkowodoru.
Słowa kluczowe
Siarkowodór, układ odpornościowy, przeciwzapalny, neutrofil, tlenek azotu
