מעטילען־בלוי און אָנצינדונג־סיגנאַליזאַציע: אינפֿלאַמאַסאָמען, IL-6 און STAT3

שטעלט אײַך פֿאָר אַז דרײַ לאַבאָראַטאָריעס באַריכטן אַז די זעלבע בלויע פֿאַרבינדונג איז אָנצינדונג־העמענדיק. איינע ווײַזט ווייניקער IL-1beta פֿון מאַקראָפֿאַגן. איינע ווײַזט ווייניקער iNOS־ענזים אינעם זעלבן צעל־טיפּ. איינע ווײַזט ווייניקער IL-6 אין בלוט און ווייניקער STAT3־אַקטיוויטעט אין מוח. עס איז פֿאַרפֿירעריש צונויפֿצונעמען די דרײַ אין איין טענה. אַזאַ צונויפֿנעמונג פֿאַרדעקט דעם געפֿינס.

יעדער רעזולטאַט געהערט צו אַ באַזונדערן סיגנאַליזאַציע־באַגריף מיט זײַן אייגענעם אויסלייזער, צונויפֿשטעלונג־שריט און געמאָסטענעם רעזולטאַט. מעטילען־בלוי ווירקט אויף יעדן באַגריף אין אַן אַנדער פּונקט. צי עפּעס דערפֿון פֿאַרבעסערט אַ געזונט־רעזולטאַט איז אַ באַזונדערע פֿראַגע, באַהאַנדלט אין אונדזער איבערבליק פֿון מעטילען־בלוי און אָנצינדונג. דער דאָזיקער אַרטיקל בלײַבט בײַ די סיגנאַל־וועגן.

סיגנאַל־וועג 1: אינפֿלאַמאַסאָם־צונויפֿשטעלונג און caspase-1

אַן אינפֿלאַמאַסאָם איז אַ פּראָטעין־געריסט וואָס ווערט אויפֿגעבויט לויטן באַדאַרף אינעווייניק אין אַ מיעלאָיִדער צעל. זײַנע טיילן זענען אַ סענסאָר, אַן אַדאַפּטאָר מיטן נאָמען ASC, און אַן עפֿעקטאָר־ענזים מיטן נאָמען caspase-1. נאָך דער צונויפֿשטעלונג שנײַדט caspase-1 די pro-IL-1beta און pro-IL-18 אין זייערע סעקרעטירטע פֿאָרמען און קען אויסלייזן פּיראָפּטאָז, אַן אָנצינדונגדיקע פֿאָרעם פֿון צעל־טויט. דער סענסאָר באַשטימט דעם טיפּ: NLRP3 רעאַגירט אויף קריסטאַלן און פּאָרן־שאַפֿנדיקע טאָקסינען ווי nigericin און ATP, NLRC4 רעאַגירט אויף באַקטעריעלן פֿלאַגעלין, AIM2 רעאַגירט אויף טאָפּלט־שטרענגיקן DNA אינעם ציטאָסאָל, און דער ניט־קאַנאָנישער סיגנאַל־וועג רעאַגירט אויף אינטראַצעלולערן ליפּאָפּאָליסאַכאַריד.

אַקטיוואַציע דאַרף צוויי סיגנאַלן. דער ערשטער סיגנאַל איז צוגרייטונג: אַ ליגאַנד פֿון אַ Toll־ענלעכן רעצעפּטאָר שטופּט אָן NF-kB־אָפּהענגיקע טראַנסקריפּציע פֿון NLRP3 און pro-IL-1beta, כּדי די טיילן זאָלן זײַן פֿאַראַן. דער צווייטער סיגנאַל איז צונויפֿשטעלונג: אַ צווייטער אויסלייזער ברענגט דערצו אַז ASC זאָל זיך אָליגאָמעריזירן אין פּינטלעך, caspase-1 זאָל צעשניטן ווערן צו זײַן p20־פֿראַגמענט, און רײַפֿער IL-1beta p17 זאָל באַפֿרײַט ווערן. מיטאָכאָנדריאַלע רעאַקטיווע זויערשטאָף־פֿאָרמען און די אַרײַננעמונג פֿון קריסטאַלן זענען באַקאַנטע בײַטראָגנדיקע פֿאַקטאָרן צום צווייטן סיגנאַל פֿאַר NLRP3.

די מאַקראָפֿאַג־שטודיע פֿון 2017 וועגן ברייטער אינפֿלאַמאַסאָם־העמונג האָט געפּרוּווט מעטילען־בלוי בײַ ביידע סיגנאַלן. אין מאַקראָפֿאַגן פֿון מויזן־ביין־מאַרך, צוגעגרייט מיט ליפּאָפּאָליסאַכאַריד, האָבן nigericin, ATP און מאָנאָנאַטריום־אוראַט־קריסטאַלן יעדער אינדוצירט די באַפֿרײַונג פֿון IL-1beta און caspase-1, ווי אויך די בילדונג פֿון ASC־פּינטלעך. מעטילען־בלוי בײַ 20 ביז 200 micromolar האָט פֿאַרמינערט אַלע דרײַ אויף אַ דאָזע־אָפּהענגיקן אופֿן, אָן צו הרגענען די צעלן. פֿלאַגעלין און Salmonella פֿאַר NLRC4, טאָפּלט־שטרענגיקער DNA און Listeria פֿאַר AIM2, און טראַנספֿעקטירטער ליפּאָפּאָליסאַכאַריד אָדער לעבעדיקע E. coli פֿאַרן ניט־קאַנאָנישן סיגנאַל־וועג האָבן געוויזן דעם זעלבן מוסטער. די פֿאַרבינדונג אַליין האָט ניט אויסגעלייזט קיין באַפֿרײַונג, און קאָנטראָל־פּלאַטעס האָבן ניט געוויזן קיין אַנטיבאַקטעריעלע ווירקונג. דער רעזולטאַט געהערט דעריבער צום ענטפֿער פֿונעם באַלעבאָס־אָרגאַניזם.

פֿריִער אינעם סיגנאַל־וועג האָט מען געמאָסטן דרײַ אײַנגריפֿן. מיטאָכאָנדריאַלער סופּעראָקסיד, אינדוצירט דורך ראָטענאָן, איז געפֿאַלן מיט מעטילען־בלוי, און די IL-1beta־באַפֿרײַונג, געטריבן דורך ראָטענאָן, איז געפֿאַלן צוזאַמען מיט אים. די אַרײַננעמונג פֿון פֿלואָרעסצירנדיקע קוילעלעך איז געפֿאַלן, אין הסכּם מיט אַ פֿאַרמינערטער פֿאַגאָציטאָז פֿאַר דער דערקענונג פֿון קריסטאַלן. אַ רעפּאָרטער, געטריבן דורכן NLRP3־פּראָמאָטאָר מיט צוויי NF-kB־בינדונגס־ערטער, האָט געוויזן נידעריקערע אַקטיוויטעט מיט מעטילען־בלוי, בשעת אַ פֿאַרקירצטער פּראָמאָטאָר אָן די ערטער האָט ניט רעאַגירט. אין אַ צעל־פֿרײַען פּראָביררערל האָט מעטילען־בלוי אויך דירעקט פֿאַרמינערט די אַקטיוויטעט פֿון רעקאָמבינאַנטן מענטשלעכן caspase-1. צוגעבן די פֿאַרבינדונג נאָר בײַ דער צוגרייטונג אָדער נאָר בײַ דער אַקטיוואַציע האָט נאָך אַלץ פֿאַרמינערט די באַפֿרײַונג פֿון IL-1beta, IL-18 און caspase-1, אַזוי אַז ביידע שריט זענען באַטייליקט.

די פּרוּוון אויף מײַז האָבן געשטימט מיט דער דאָזיקער סעלעקטיוויטעט. אַ טויטלעכע דאָזע ליפּאָפּאָליסאַכאַריד האָט געהרגעט די קאָנטראָל־חיות אין עטלעכע שעה, בשעת מעטילען־בלוי האָט פֿאַרבעסערט דאָס איבערלעבן; IL-1beta אין דער בויך־הויל איז געפֿאַלן, אָבער IL-6 אין דער זעלבער פֿליסיקייט ניט. אין אַ מאָדעל פֿון Listeria־פּעריטאָניט האָט IL-1beta אין דער בויך־הויל געפֿאַלן, בשעת די גאַנצע צעל־צאָל איז געבליבן אומגעביטן. מענטשלעכע THP-1־מאָנאָציטן האָבן זיך אויפֿגעפֿירט ווי מויזן־מאַקראָפֿאַגן בײַ אַלע פֿיר אינפֿלאַמאַסאָם־טיפּן. אַן אינפֿלאַמאַסאָם־רעזולטאַט דערקלערט די רײַפֿונג פֿון IL-1beta און IL-18, ניט יעדן ציטאָקין. דערפֿאַר ענטפֿערט אויך די פֿאָרעם פֿון אימיון־צעלן אין מוח אין מיקראָגליע־ און אַסטראָציט־עקספּערימענטן אויף אַן אַנדער פֿראַגע ווי די צונויפֿשטעלונג פֿונעם געריסט.

סיגנאַל־וועג 2: iNOS־טראַנסקריפּציע דורך NF-kB־ און STAT1־בינדונג

אינדוצירבאַרע שטיקשטאָף־מאָנאָקסיד־סינטאַזע, אָדער iNOS, איז כּמעט ניט פֿאַראַן אינעם רו־צושטאַנד און ווערט טראַנסקריבירט לויטן באַדאַרף. ליפּאָפּאָליסאַכאַריד שטופּט דאָס אָן דער עיקר דורך דער דאַגראַדאַציע פֿון IkB-alpha, דערנאָך דורך NF-kB־פֿאָספֿאָרילאַציע און אַרײַנטריט אינעם צעלקערן. אינטערפֿעראָן־גאַמאַ שטופּט דאָס אָן דער עיקר דורך דער פֿאָספֿאָרילאַציע פֿון STAT1 דורך יאַנוס־קינאַזע, דערנאָך דורך STAT1־אַרײַנטריט אינעם צעלקערן. יעדער פֿאַקטאָר בינדט זיך דאַן צו זײַן אָרט אויפֿן iNOS־פּראָמאָטאָר. ענזים־אַקטיוויטעט און גענ־אינדוקציע זענען באַזונדערע קאָנטראָל־פּונקטן, און אַ מעדיקאַמענט קען ווירקן אויף איינעם אָדער אויף ביידע.

די שטודיע פֿון 2015 וועגן iNOS־אינדוקציע אין מאַקראָפֿאַגן און ענדאָטאָקסעמישע מײַז האָט לאָקאַליזירט די ווירקונג אויפֿן ניוואָ פֿון דער גענעטישער אָנזאָג. אין RAW 264.7־צעלן און פּרימערע מויזן־מאַקראָפֿאַגן האָט 1 micromolar מעטילען־בלוי, געגעבן 30 מינוט פֿאַר ליפּאָפּאָליסאַכאַריד, אינטערפֿעראָן־גאַמאַ אָדער ביידע, פֿאַרמינערט iNOS־פּראָטעין און mRNA במשך פֿון 8 ביז 24 שעה, מיט ווייניקער ניטריט אינעם קולטור־מדיום און אָן קיין פֿאַרלוסט פֿון צעל־לעבנספֿעיִקייט. אין מײַז וואָס האָבן באַקומען 25 mg per kg ליפּאָפּאָליסאַכאַריד, האָט אַ איינציקע דאָזע פֿון 5 mg per kg איין שעה פֿריִער פֿאַרמינערט iNOS־פּראָטעין און mRNA אין לונג, לעבער און האַרץ.

דער באַזונדערער פּרט איז וואָס האָט זיך ניט געביטן. די דאַגראַדאַציע פֿון IkB-alpha, די פֿאָספֿאָרילאַציע פֿון NF-kB, די פֿאָספֿאָרילאַציע פֿון STAT1 און די אָנזאַמלונג פֿון יעדן פֿאַקטאָר אינעם צעלקערן זענען געבליבן אומגעשטערט. די אונטערברעכונג איז געקומען איין שריט שפּעטער: עקסטראַקטן פֿון צעלקערנס האָבן געוויזן ווייניקער NF-kB־בינדונג צו זײַן DNA־עלעמענט נאָך ליפּאָפּאָליסאַכאַריד און ווייניקער STAT1־בינדונג נאָך אינטערפֿעראָן־גאַמאַ. כראָמאַטין־אימונאָפּרעציפּיטאַציע האָט באַשטעטיקט אַז יעדער פֿון די צוויי פֿאַקטאָרן האָט ווייניקער פֿאַרנומען דעם iNOS־פּראָמאָטאָר אינעווייניק אין צעלן. טומאָר־נעקראָז־פֿאַקטאָר אַלפֿאַ, וועמענס פּראָמאָטאָר ניצט אויך NF-kB, איז אויך געפֿאַלן. די פֿאַקטאָרן זענען אַקטיווירט געוואָרן און אָנגעקומען, אָבער האָבן זיך שוואַך געבונדן צו זייער ציל־DNA.

באַמערקט דעם חילוק צו סיגנאַל־וועג 1. דאָס באַטרעפֿט די בינדונג פֿון אַ פֿאַקטאָר צו DNA, ניצט STAT1 אַנשטאָט STAT3, און מעסט mRNA, פּראָטעין און ניטריט אַנשטאָט ASC־פּינטלעך און caspase-1־פֿראַגמענטן. אונדזער מאַפּע פֿון מעטילען־בלוי־צילן אין פֿאַרשידענע צעל־מאָדעלן האַלט דעם טראַנסקריפּציע־ניוואָ באַזונדער פֿון דירעקטע ענזים־ און מיטאָכאָנדריאַלע מעסטונגען.

סיגנאַל־וועג 3: IL-6 אין סערום און STAT3־אַקטיוואַציע אין געוועבן

IL-6 שיקט סיגנאַלן דורך דער gp130־רעצעפּטאָר־פֿאַמיליע אין דער קאַסקאַדע פֿון יאַנוס־קינאַזע צו STAT3. פֿאָספֿאָרילירטער STAT3 דימעריזירט זיך, גייט אַרײַן אינעם צעלקערן און שטופּט אָן אָנצינדונגדיקע פּראָגראַמען. IL-6 אַליין איז אַן NF-kB־ציל, אַזוי אַז די צוויי שאַפֿן אַ צוריקקאָפּלונג־שלייף, וואָס ווערט אָפֿט גערופֿן די IL-6־צו־STAT3־אַקס. די סטאַנדאַרטע מעסטונגען זענען IL-6 אין סערום פֿריִער אינעם סיגנאַל־וועג, דאָס פֿאַרהעלטעניש פֿון פֿאָספֿאָרילירטן צו גאַנץ STAT3, און עפֿעקטאָר־ענזימען ווי iNOS און COX2 שפּעטער אינעם סיגנאַל־וועג.

די מויזן־שטודיע פֿון 2023 וועגן IL-6 און STAT3 נאָך ליפּאָפּאָליסאַכאַריד האָט געמאָסטן די אַקס אין פֿאַרשידענע אָפּטיילן פֿונעם אָרגאַניזם. מענלעכע C57BL/6־מײַז האָבן באַקומען 1 mg per kg ליפּאָפּאָליסאַכאַריד טעגלעך במשך פֿון דרײַ טעג, מיט 5 אָדער 10 mg per kg מעטילען־בלוי 30 מינוט נאָך יעדער דאָזע. אויפֿן דריטן טאָג איז IL-6 אין סערום געווען נידעריקער אין ביידע מעטילען־בלוי־גרופּעס ווי מיט ליפּאָפּאָליסאַכאַריד אַליין, בשעת רובֿ אַנדערע ציטאָקינען אין דער מעסטונג־פּאַנעל האָבן זיך ניט געביטן מיט דער באַהאַנדלונג. די פֿאַרהעלטענישן פֿון פֿאָספֿאָרילירטן צו גאַנץ STAT3 זענען געווען נידעריקער אין דער מוח־רינדע, היפּאָקאַמפּוס און אויער־הויט, מיט ווייניקער Iba-1־פֿאַרבונג פֿון מיקראָגליע, ווייניקער iNOS און COX2, און אַ טיילווײַז פֿאַרמינערטן וואָג־פֿאַרלוסט.

צוויי פֿאַרזיכטיקייט־באַמערקונגען געהערן אַהער. נידעריקער IL-6 אין סערום צוזאַמען מיט ווייניקער STAT3־פֿאָספֿאָרילאַציע אין געוועבן שטימט מיט אַ מאָדולאַציע פֿון דער אַקס, אָבער באַזונדערט ניט דעם הויפּט־קנופּ: ווייניקער ציטאָקין פֿריִער אינעם סיגנאַל־וועג, ווייניקער רעצעפּטאָר־סיגנאַליזאַציע אָדער געביטענע פֿאָספֿאַטאַזע־אַקטיוויטעט קענען יעדער אַרויסברענגען דאָס זעלבע פֿאַרהעלטעניש. דערצו איז וואָג במשך פֿון דרײַ טעג פֿון אַן אַקוטער אַרויספֿאָדערונג אַ מעסטונג פֿונעם גאַנצן חיה־אָרגאַניזם, ניט אַ סימפּטאָם־ אָדער רעמיסיע־ציון. דאָס לייגט צו קאָנטעקסט מעבר צו אַ בלאָט־רעזולטאַט, אָן צו פֿאַרוואַנדלען אַ סיגנאַליזאַציע־רעזולטאַט אין אַ באַהאַנדלונג־טענה. די באַזונדערע כעמיע פֿון מיטאָכאָנדריאַלער רעדאָקס־רעגולאַציע גייט פּאַראַלעל מיט דער דאָזיקער ציטאָקין־באַשרײַבונג און זאָל ניט צונויפֿגעמישט ווערן מיט איר.

פֿאַרגלײַך פֿון סיגנאַל־וועגן: אײַנגריף־פּונקטן און געמאָסטענע רעזולטאַטן

דער טיש בלאָקירט דרײַ אומגילטיקע איבערפֿירונגען פֿון מסקנות. אַ רעזולטאַט וועגן ASC־פּינטלעך באַווײַזט ניט אַ STAT3־רעזולטאַט. אַ רעזולטאַט וועגן STAT1־בינדונג צום iNOS־פּראָמאָטאָר באַווײַזט ניט אַ STAT3־רעזולטאַט, כאָטש ביידע פּראָטעינען געהערן צו דער STAT־פֿאַמיליע. אַ רעזולטאַט וועגן IL-6 אין סערום באַווײַזט ניט אַ פֿאַרמינערטע אינפֿלאַמאַסאָם־צונויפֿשטעלונג: אינעם עקספּערימענט אין דער בויך־הויל איז IL-1beta געפֿאַלן, בשעת IL-6 ניט. יעדער ריי דאַרף זײַן אייגענעם אויסלייזער און געמאָסטענעם רעזולטאַט. דערפֿאַר דאַרף מען, בײַם לייענען צעל־, חיה־ און קלינישע שטודיעס פֿון מעטילען־בלוי, צופּאַסן יעדע טענה צו דעם ניוואָ וואָס מע האָט טאַקע געמאָסטן.

גאָרנישט דערפֿון שטעלט פֿעסט דאָזירונג, זיכערקייט אָדער אַ נוץ בײַ מענטשן. ליפּאָפּאָליסאַכאַריד־מאָדעלן זענען קאָנטראָלירטע אויסלייזער פֿאַרן פּרוּוון אַ מעכאַניזם, ניט רעפּליקעס פֿון כראָנישער קראַנקייט. געבן אַ דאָזע צוזאַמען מיטן אויסלייזער פּרוּווט דאָס פֿאַרמײַדן פֿון אַן אינדוצירטער ענדערונג, ניט דאָס אומקערן פֿון אַן שוין באַשטייענדיקער קראַנקייט. האַלט די דאָזיקע מעכאַניזם־באַשרײַבונג באַזונדער פֿון פּאַציענט־רעזולטאַטן, און אָפּשאַצט יעדע געזונט־טענה לויט דער פּאַציענט־שטודיע וואָס שטייט הינטער איר.