Хорошее здоровье иммунитета может достигаться ценой хронического воспаления

Наличие достаточно сильной иммунной системы для более долгой жизни может достигаться ценой хронического воспаления. Некоторые иммунные клетки подвергаются воспалительной форме смерти, которая эволюционировала для защиты нас от инфекций, но иногда они делают это случайным образом, при отсутствии патогена, что вызывает постоянное воспаление, связанное с целым рядом проблем со здоровьем.

Наша врождённая иммунная система включает в себя группу клеток, которые быстро реагируют на вторгающиеся патогены, такие как вирусы и бактерии. Эти клетки обычно распознают микробы, когда захватывают их фрагменты или инфицируются.

«Основываясь на крошечном фрагменте информации, таком как молекула вирусной ДНК, у иммунной клетки есть всего несколько минут, чтобы решить, что делать, и решение часто заключается в самоуничтожении; своего рода альтруистическое самоубийство, которое усиливает сигналы воспаления», — говорит Рэндал Халфманн из Онкологического центра Канзасского университета.

Мы уже знали, что эта форма клеточной смерти, называемая пироптозом, запускается белками домена свёртки смерти. Обычно они просто находятся в клетках врождённого иммунитета, но при контакте с патогеном собираются в кристаллоподобные структуры. Затем они активируют другой белок, который убивает клетку, пробивая в ней отверстия, вызывая её разрыв и высвобождая воспалительные сигналы, помогающие иммунной системе избавиться от патогена.

Чтобы лучше понять этот процесс, Халфманн и его коллеги провели серию лабораторных экспериментов, изучая человеческие белки домена «складки смерти» в дрожжевых клетках. Это позволило им идентифицировать пять типов этих белков с химическими свойствами, которые повышают вероятность их спонтанного образования кристаллоподобных структур в отсутствие патогена. Затем исследователи использовали ранее собранные данные для определения уровней этих белков в неинфицированных клетках иммунного ответа человека.

На основании этого они вычислили, что некоторые клетки врождённого иммунитета, такие как макрофаги, которые поглощают и уничтожают патогены, содержат пять белков домена «складки смерти» в достаточно высоких концентрациях, чтобы они могли спонтанно собираться и запускать гибель клеток в организме. «Если их концентрация достаточно высока, частицы с большей вероятностью случайным образом собираются в кристаллические структуры в какой-то момент жизни клетки», — говорит Халфманн.

Подобные события могут способствовать хроническому воспалению, которое нарастает с возрастом и связано с различными заболеваниями, такими как рак и болезнь Альцгеймера, говорит Халфманн. «Похоже, мы эволюционировали таким образом, чтобы выживать при инфекциях, но это может быть достигнуто ценой хронического воспаления», — говорит он.

От депрессии до деменции — мы теперь осознаём глубокое воздействие длительного воспаления на мозг. Более глубокое понимание базовых механизмов открывает новые методы лечения для защиты наших когнитивных функций и психического здоровья.

Этот путь защищает нас от инфекций, представляющих угрозу, с рождения, увеличивая наши шансы дожить до старости, но это также может означать, что мы столкнёмся с заболеваниями, связанными с воспалением, в более позднем возрасте, говорит Халфманн. «Если эти маленькие очаги воспаления гаснут на протяжении всей жизни, то нанесённый воспалительный ущерб может накапливаться со временем», — говорит Энди Кларк из Бирмингемского университета, Великобритания.

Разработка препаратов, предотвращающих спонтанную гибель клеток, потенциально может уменьшить хроническое воспаление, связанное с возрастом, считает Халфманн. Однако Кларк отмечает, что это также может сделать людей более восприимчивыми к инфекциям, что не всегда оправдано.