INFLAMASOME: KÍCH HOẠT VÀ CÁC CHỨC NĂNG - SINH HỌC - 2025

Thể viêm là một phức hợp bao gồm một số vùng protein nằm trong tế bào biểu bì, có chức năng hoạt động như các thụ thể và cảm biến cho hệ thống miễn dịch bẩm sinh. Nền tảng này là một hàng rào bảo vệ chống lại sự xâm nhập của các vi sinh vật gây bệnh, chúng gây ra phản ứng viêm qua trung gian kích hoạt caspase-1.

Một số nghiên cứu trên chuột chỉ ra vai trò của bệnh viêm nhiễm trong việc xuất hiện các bệnh nghiêm trọng đối với sức khỏe cộng đồng. Vì lý do này, việc bào chế các loại thuốc tác động vào ổ viêm để cải thiện các bệnh viêm đã được nghiên cứu.

Cấu trúc của Inflamasome. Tác giả Haitao Guo, từ Wikimedia Commons.

Inflammasomes gây ra các bệnh viêm, tự miễn dịch và thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như bệnh đa xơ cứng, bệnh Alzheimer và Parkinson. Cũng như các rối loạn chuyển hóa như xơ vữa động mạch, tiểu đường loại 2, béo phì.

Khám phá của nó được thực hiện bởi một nhóm các nhà nghiên cứu dưới sự chỉ đạo của Tiến sĩ Tschopp (Martinon 2002). Sự hình thành cấu trúc này là do sự cảm ứng của phản ứng miễn dịch, mục đích là loại bỏ vi sinh vật gây bệnh hoặc có chức năng như một cảm biến và chất kích hoạt các quá trình viêm tế bào.

Việc lắp ráp nền tảng này tạo ra sự kích thích của procaspase-1 hoặc procaspase-11, sau đó gây ra sự hình thành caspase-1 và caspase-11. Những sự kiện này dẫn đến việc sản xuất các cytokine tiền viêm interleukin-1, được gọi là interleukin-1 beta (IL-1β) và interleukin-18 (IL-18), đến từ proIL-1β và proIL-18.

Inflammasomes là những cấu trúc quan trọng, được kích hoạt bởi nhiều loại PAMP (dạng phân tử liên quan đến mầm bệnh) và DAMP (dạng phân tử liên quan đến tổn thương). Chúng gây ra sự phân cắt và giải phóng các cytokine tiền viêm interleukin-1 beta (IL-1β) và interleukin-18 (IL-18). Chúng được hình thành bởi thụ thể miền liên kết nucleotide (NLR) hoặc AIM2, ASC và caspase-1.

Kích hoạt bệnh viêm nhiễm

Inflammasomes là những binh lính xuất hiện trong bào tương. Loại phản ứng này là do sự hiện diện của các tác nhân đáng ngờ như PAMP và DAMP (Lamkanfi và cộng sự, 2014). Sự kích hoạt các thụ thể của họ miền liên kết nucleotide tế bào chất (NLR) tạo ra phức hợp.

Một số ví dụ là NLRP1, NLRP3 và NLRC4, cũng như các thụ thể khác như cái gọi là không có trong khối u ác tính 2 (AIM2). Trong nhóm này, thể viêm đã được đánh giá ở mức độ cao hơn là NLRP3, do tầm quan trọng sinh lý bệnh lớn của nó trong các quá trình lây nhiễm và viêm nhiễm. Protein tiếp hợp ASC và protein hiệu ứng caspase-1 cũng tham gia.

Sự ra đời của NLRP3

Bệnh viêm nhiễm NLRP3 phát sinh để phản ứng với một nhóm tín hiệu có thể là các thành phần vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh hoặc virus. Cũng như các yếu tố khác như adenosine triphosphate (ATP), silica, axit uric, một số độc tố gây bít lỗ chân lông, trong số nhiều yếu tố khác (Halle 2008). Cấu trúc của NLRP3 được thể hiện trong Hình 1.

Núm đốt NLRP3 được kích hoạt bằng nhiều tín hiệu khác nhau, giống như pháo hoa, báo hiệu cấu trúc này bắt đầu hoạt động. Ví dụ như sự thoát ra của kali từ tế bào, sản xuất các thành phần phản ứng với oxy của ty thể (ROS), giải phóng cardiolipin, DNA ty thể hoặc cathepsin.

Các tín hiệu phân tử liên quan đến vi sinh vật gây bệnh (PAMP) hoặc gây nguy hiểm (DAMP) và các cytokine tiền viêm (như TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-18), đánh thức NF-kB. Đây là tín hiệu cho sự kích hoạt của thể viêm NLRP3. Nó tạo ra NLRP3, pro-IL1β và pro-IL-18, và các cytokine gây viêm như IL-6, IL-8 và TNF-α, trong số những người khác.

Một tín hiệu tiếp theo cho biết NLRP3 xâm nhập vào tổ hợp để phức hợp NLRP3 / ASC / Pro-caspase-1 sau đó xuất hiện, thông báo cho caspase-1 rằng nó phải được kích hoạt. Bước tiếp theo làm cho pro-IL-1β và pro-IL-18 trưởng thành và IL-1β và IL-18 bắt nguồn ở dạng hoạt động của chúng.

IL-1β và IL-18 là các cytokine hỗ trợ quá trình viêm. Ngoài ra, kết hợp với những sự kiện này, apoptosis và piroptosis có thể xuất hiện.

Các mô hình kích hoạt NLRP3. Bởi Rjoo317, từ Wikimedia Commons.

Các chức năng của bệnh viêm nhiễm

NLRP3 viêm nhiễm được tìm thấy trong đại thực bào, bạch cầu đơn nhân, tế bào đuôi gai và bạch cầu trung tính. Nó có thể là một thiên thần khi nó tấn công các tác nhân lây nhiễm bằng cách kích hoạt quá trình viêm. Hoặc ngược lại, một con quỷ có thể gây ra sự tiến triển của các loại bệnh. Điều này gây ra bởi sự kích hoạt mất kiểm soát và mất trật tự khi quy định của nó bị ảnh hưởng.

Các bệnh viêm nhiễm là tác nhân chính trong các sự kiện về sinh lý và bệnh lý của một số bệnh. Nó đã được quan sát thấy có liên quan đến các bệnh liên quan đến viêm. Ví dụ, bệnh tiểu đường loại 2 và xơ vữa động mạch (Duewell và cộng sự, 2010).

Một số nghiên cứu cho thấy hội chứng tự viêm là do các vấn đề trong việc điều hòa NLPR3, gây ra tình trạng viêm mãn tính rất sâu và rối loạn, rõ ràng là liên quan đến việc sản xuất IL-1β. Với việc sử dụng các chất đối kháng cytokine này, bệnh giảm tác hại của nó đối với những người bị ảnh hưởng (Meinzer và cộng sự, 2011).

Vai trò của viêm nhiễm trong sự phát triển của bệnh

Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các thể viêm đóng vai trò quan trọng trong việc gây ra các tổn thương do bệnh gan gây ra. Imaeda và cộng sự. (2009) gợi ý rằng chất viêm NLRP3 có tác dụng gây độc cho gan do acetaminophen. Những nghiên cứu này quan sát thấy rằng những con chuột được điều trị bằng acetaminophen và thiếu NLRP3 có tỷ lệ tử vong thấp hơn.

NLRP3 có chức năng như một bộ điều chỉnh cân bằng nội môi trong ruột bằng cách điều chỉnh phản ứng miễn dịch đối với hệ vi sinh vật đường ruột. Ở chuột thiếu NLRP3, số lượng và loại vi sinh vật thay đổi (Dupaul-Chicoine và cộng sự, 2010).

Tóm lại, bệnh viêm nhiễm có thể hoạt động mặt tốt như một nền tảng phân tử tấn công nhiễm trùng, cũng như mặt tối như một tác nhân kích hoạt bệnh Parkinson, Alzheimer, đái tháo đường týp 2 hoặc xơ vữa động mạch, chỉ là một số ít.

Người giới thiệu

1. Strowig, T., Henao-Mejia, J., Elinav, E. & Flavell, R. (2012). Ảnh hưởng đến sức khỏe và bệnh tật. Bản chất 481, 278-286.
2. Martinon F, Burns K, Tschopp J. (2002). Bệnh viêm: một nền tảng phân tử kích hoạt kích hoạt các caspase gây viêm và xử lý proIL-beta. Mol Cell, 10: 417-426.
3. Guo H, Callaway JB, Ting JP. (2015). Inflammasomes: cơ chế hoạt động, vai trò gây bệnh và phương pháp điều trị. Nat Med, 21 tuổi (7): 677-687.
4. Lamkanfi, M. & Dixit, VM (2014). Cơ chế và chức năng của viêm nhiễm. Ô, 157, 1013-1022.
5. Halle A, Hornung V, Petzold GC, Stewart CR, Monks BG, Reinheckel T, Fitzgerald KA, Latz E, Moore KJ & Golenbock DT. (2008). Vi khuẩn NALP3 tham gia vào phản ứng miễn dịch bẩm sinh với amyloid-beta. Nat. Immunol, 9: 857-865.
6. Duewell P, Kono H, Rayner KJ, Sirois CM, Vladimer G, Bauernfeind FG, et al. (2010). Các viêm nhiễm NLRP3 cần thiết cho sự hình thành xơ vữa và được kích hoạt bởi các tinh thể cholesterol. Bản chất, 464 (7293): 1357-1361.
7. Meinzer U, Quartier P, Alexandra JF, Hentgen V, Retornaz F, Koné-Paut I. (2011). Thuốc nhắm mục tiêu Interleukin-1 trong sốt Địa Trung Hải có tính gia đình: một loạt trường hợp và một tổng quan tài liệu. Bệnh viêm khớp bán cấp Rheum, 41 (2): 265-271.
8. Dupaul-Chicoine J, Yeretssian G, Doiron K, Bergstrom KS, McIntire CR, LeBlanc PM, et al. (2010). Kiểm soát cân bằng nội môi trong ruột, viêm đại tràng và ung thư đại trực tràng liên quan đến viêm ruột kết bằng các caspase viêm. Miễn dịch, 32: 367-78. doi: 10.1016 / j.immuni.2010.02.012