W reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS) ważną rolę mogą odgrywać glikozaminoglikany – naturalne substancje obecne w organizmie, które mogą spowodować patologiczną aktywację enzymu przekształcającego białka w ich cytrulinowane formy – odkryli Naukowcy z Małopolskiego Centrum Biotechnologii (MCB).
RZS jest stanem, w którym układ odpornościowy organizmu omyłkowo atakuje tkanki stawów, wywołując stan zapalny, sztywność i postępujące uszkodzenie. Naukowcy pod kierownictwem dr. Tomasza Kantyki, we współpracy z międzynarodową grupą badawczą, przeprowadzili badanie, które rzuca nowe światło na tę bolesną chorobę autoimmunologiczną – poinformowało MCB.
Cytrulinacja
Charakterystyczną cechą RZS jest obecność przeciwciał skierowanych przeciwko białkom, które uległy specyficznej modyfikacji zwanej cytrulinacją. Dotychczas mechanizm i czynniki wyzwalające tę zmianę pozostawały niejasne.
Nowe badanie ujawnia rolę, jaką w tym procesie mogą odgrywać glikozaminoglikany. Cząsteczki te występują w tkankach stawów i na powierzchni komórek. Zwiększają one aktywność enzymu PAD4 (deiminazy peptydyloargininowej 4), głównego katalizatora przekształcającego białka w ich cytrulinowane formy.
W środowisku stawów bogatym w glikozaminoglikany, enzym PAD4 może ulec patologicznej aktywacji, prowadząc do niekontrolowanej produkcji cytrulinowanych białek. To właśnie te zmodyfikowane białka mogą stać się celem ataku układu odpornościowego, zapoczątkowując lub nasilając proces chorobowy RZS.
W normalnych warunkach, do efektywnego działania PAD4 niezbędny jest wysoki poziom wapnia. Jednak stężenie jonów wapnia w ludzkim organizmie jest zazwyczaj niewystarczające do pełnej aktywacji enzymu.
Glikozaminoglikany
Zespół dr. Kantyki odkrył, że glikozaminoglikany – takie jak heparyna czy siarczan chondroityny – umożliwiają PAD4 funkcjonowanie nawet przy niskim, fizjologicznym poziomie wapnia.
– Nasza praca odsłania nieznane dotąd aspekty biologii PAD4, które mają potencjał, by wpłynąć na terapię i poprawę jakości życia pacjentów cierpiących na RZS – ocenia dr Tomasz Kantyka.
Potencjalna terapia musiałaby zahamować lub spowalniać patologiczne procesy. Substancje hamujące określane są jako inhibitory.
– Obecnie opracowanie inhibitorów allosterycznych, które celowałyby bezpośrednio w nieprawidłową aktywację PAD4, staje się realne. Planujemy kontynuować badania, koncentrując się na uszkodzeniach chrząstki związanych ze stanem zapalnym – zapowiada.
Odkrycie przybliża naukowców do lepszego zrozumienia patogenezy RZS. Jednocześnie otwiera nowe perspektywy dla spersonalizowanego leczenia, które mogłoby skutecznie zapobiegać chorobie lub spowalniać jej postęp poprzez celowanie w ten nowo zidentyfikowany mechanizm.
Wyniki prac przeprowadzonych w ramach grantu GRIEG finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki (NCN) zostały opublikowane w „Proceedings of the National Academy of Sciences” (DOI: 10.1073/pnas.2508369122).
Źródło: www.naukawpolsce.pl, fot. Pixabay/ CC0
