Не все воспаления одинаковы. В то время как острое воспаление развилось как первая реакция иммунной системы на защиту организма, хроническое воспаление может привести к обширным и потенциально необратимым повреждениям, что обычно наблюдается при аутоиммунных заболеваниях или хронических воспалительных заболеваниях, таких как воспалительное заболевание кишечника и атеросклероз. Регулирование воспаления — обеспечение того, чтобы организм не производил слишком много хороших вещей — это процветающая область исследований в Северо-Западном университете.
Возможно, одним из крупнейших центров деятельности в этой области является лаборатория Уильяма Мюллера, доктора медицины, доктора философии, Джанардана К. Редди, доктора медицины, профессора патологии. Мюллер более трех десятилетий изучает клеточные и молекулярные механизмы воспалительной реакции организма в надежде найти более избирательный подход к лечению болезней . Воспалительные модели его лаборатории включают атеросклероз, инфаркт миокарда, дерматит и многое другое.
«Проще говоря, воспаление лежит в основе всех патологий», — утверждает он. «Как только я понял, что хроническое воспаление становится болезнью, а не способом избавиться от болезни, я подумал, что важно научиться регулировать воспаление».
В то время как Мюллер изучал широкий спектр заболеваний на протяжении своей долгой карьеры, исследователи разных специальностей гонятся за одним и тем же виновником, изучая его влияние на заболевания, начиная от сердечно-сосудистых заболеваний и рассеянного склероза (РС) до ревматоидного артрита и болезни Альцгеймера. Недавние публикации с высоким уровнем воздействия демонстрируют, насколько тщательно ученые Фейнберга исследовали этот критический фактор болезни, а также трансляционный потенциал их результатов.
«Точка невозврата»
Воспалительная реакция представляет собой последовательный процесс. Когда ткань повреждена, специализированные иммунные клетки, уже размещенные по всему телу, обнаруживают определенные химические вещества, связанные с инвазивными патогенами, а также поврежденные или мертвые клетки. Затем эти иммунные клетки направляют лейкоциты или лейкоциты и другие молекулярные медиаторы для уничтожения любых оставшихся патогенов, устранения повреждений и восстановления гомеостаза организма.
В конце концов, лейкоциты будут взаимодействовать с эндотелиальными клетками и перемещаться из крови в ткани посредством процесса, называемого трансэндотелиальной миграцией или диапедезом. Фазы, ведущие к диапедезу, обратимы. Диапедез и последующие фазы - нет.
Таким образом, диапедез, который Мюллер называет «точкой невозврата», является привлекательной терапевтической мишенью для регуляции воспаления и, возможно, лечения хронических воспалительных заболеваний . Регулирование воспаления, однако, является уравновешивающим действием: по словам Мюллера, цель состоит в том, чтобы лечить хроническое воспаление без устранения всей воспалительной реакции пациента и ослабления его иммунитета.
«Это баланс, который мы пытаемся найти сейчас: как мы лечим чьи-то артритные пальцы, воспалительное заболевание кишечника или атеросклероз, не делая их неспособными бороться с инфекциями или заживлять кожные раны», — говорит Мюллер.
В недавнем исследовании, опубликованном в Журнале экспериментальной медицины , лаборатория Мюллера обнаружила , что во время трансмиграции происходит временное увеличение ионов кальция в эндотелиальных клетках, которые пространственно и временно ограничены местом диапедеза. Роль кальция заключается в активации двух ключевых сигнальных белков кальция: эндотелиального кальмодулина (CaM) и эндотелиальной кальциевой/кальмодулинкиназы II Delta (CaMKII Delta). Дельта-активность CaMKII необходима для движения эндотелиальной мембраны, что способствует процессу трансмиграции.
Современные противовоспалительные методы лечения работают, полностью блокируя воспаление во всем организме, что обычно вызывает вредные побочные эффекты для пациентов. По словам Мюллера, результаты исследования передачи сигналов кальция дают импульс для регулирования воспаления путем избирательного воздействия на эндотелиальные клетки , чтобы уменьшить количество лейкоцитов, проходящих через стенку эндотелиальных клеток, не мешая другим иммунным функциям. Кроме того, его команда начинает исследовать, регулируется ли диапедез одинаково во всех органах и тканях, особенно в легких и мозге.
