Новое исследование на мышах показывает, как белок Brd4 усиливает воспалительную реакцию – к лучшему или к худшему, в зависимости от заболевания. Исследование впервые показало, что этот белок, хотя и проблематичный при некоторых обстоятельствах, также может защитить организм от инфекции. Результаты сообщаются в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Жар, отек, покраснение и боль, связанные с воспалением, свидетельствуют о том, что иммунная система работает над защитой тела. Как только его работа будет завершена, острое воспаление обычно отступает и исчезает.
Иногда воспаление не удается остановить, а вместо этого обращается против тела, поражая здоровые ткани и приводя к хроническим воспалительным заболеваниям, таким как астма, артрит, диабет и рак.
Один очень мощный белковый комплекс, называемый NF-kappaB, влияет на экспрессию множества генов и регулирует как полезные, так и вредные воспалительные реакции. Когда NF-kappaB регулируется избирательно, тело выздоравливает и выживает. Когда NF-kappaB чрезмерно реагирует, воспаление может стать опасным.
Белок NF-kappaB является основной целью исследований, направленных на поиск способов остановить воспалительные заболевания.
Новое исследование, проведенное профессором биохимии Университета Иллинойса Лин-Фенг Ченом, показывает, как Brd4 влияет на NF-kappaB и способствует воспалению.
"Brd4 действует как турбо-ускоритель для белка NF-kappaB, который регулирует воспаление. Чтобы NF-kappaB был продуктивным на 100%, ему нужна помощь Brd4," Чен сказал.
Более ранняя работа в лаборатории Чена показала, что Brd4 прикрепляется к белку NF-kappaB путем распознавания химической метки. Если Brd4 или метка отсутствует, потенциал белка NF-kappaB действовать в качестве регулятора воспаления снижается.
Новое исследование на мышах подтвердило, что Brd4 играет важную роль в острых воспалительных реакциях. Исследователи удалили ген Brd4 мыши из определенных типов иммунных клеток, включая макрофаги, и наблюдали за иммунным ответом этих мышей. Многие из NF-kappaB-зависимых генов, связанных с воспалением, участвующих в борьбе с инфекцией, подавлялись в Brd4-дефицитных макрофагах.
"Мы обнаружили, что в отсутствие Brd4 иммунная система мышей была нарушена. Они были более устойчивы к массивному иммунному ответу, но более восприимчивы к бактериальной инфекции," Чен сказал.
"Рак и некоторые воспалительные заболевания используют Brd4 для повышения экспрессии генов, которые приводят к росту или сохранению заболевания, но Brd4 оказывает такое же действие на воспаление, которое необходимо для уничтожения бактерий и вирусов," он сказал.
Исследователи также обнаружили новый механизм снижения экспрессии воспалительных генов в клетках, лишенных Brd4. Они обнаружили, что делеция Brd4 усиливает синтез белка ингибитора NF-kappaB, не позволяя NF-kappaB стимулировать экспрессию воспалительных генов.
"Следующим шагом является проверка того, может ли отсутствие гена Brd4 ослабить силу белка NF-kappaB – и подавить хронические воспалительные заболевания – без ущерба для способности организма бороться с бактериями и вирусами," Чен сказал.
"Фармацевтические компании в настоящее время вкладывают огромные ресурсы – в размере сотен миллионов долларов – в поиск молекул, которые будут ингибировать Brd4," Чен сказал. "Наши результаты призывают к осторожности и дальнейшим фундаментальным исследованиям, прежде чем лечение, включающее ингибирование Brd4, будет использоваться у пациентов."