Αποκαλύφθηκε ο ρόλος ενός μυστηριώδους υποδοχέα στο φαινόμενο της σηψαιμίας

Συντάχθηκε απο τον/την Administrator

Τετάρτη, 13 Αύγουστος 2008 19:28

Η συγκόλληση των αιμοπεταλίων με τα ερυθρά αιμοσφαίρια, οδηγεί σε πήξη του αίματος

Μια ερευνητική ομάδα του Ιατρικού Ινστιτούτου Howard Hughes, της οποίας ηγείτο ο ερευνητής Jamey D. Marth του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, απεκάλυψε ότι μια από τις κύριες πρωτεΐνες που υπάρχουν στην επιφάνεια των ηπατικών κυττάρων προστατεύουν τους οργανισμούς από μια από τις πλέον θανατηφόρες συνέπειες μιας μόλυνσης, τη σηψαιμία. Η σηψαιμία - μια σοβαρή λοίμωξη του αίματος από βακτήρια και τοξικά προϊόντα τους, που πυροδοτούν οξείες ανοσοβιολογικές αντιδράσεις, στις οποίες συμπεριλαμβάνεται η διάσπαρτη φλεγμονή και πήξη του αίματος στα αγγεία, προσβάλλει 18 εκατομμύρια ανθρώπων ετησίως, πολλοί από τους οποίους πεθαίνουν .
Στην εργασία που δημοσιεύθηκε τον περασμένο Μάιο στο online περιοδικό Nature Medicine , αποκαλύφθηκε ο ρόλος ενός μορίου που ήταν άγνωστος, παρά το ότι βρισκόταν για δεκαετίες στο στόχαστρο των ερευνητών. Πιο συγκεκριμένα πριν από 35 χρόνια περίπου, ο βιοχημικός Gilbert Ashwell είχε ανακαλύψει ότι στην επιφάνεια των ηπατικών κυττάρων, υπάρχει μια υποδεκτική πρωτεΐνη. Η πρωτεΐνη αυτή που προς τιμήν του ερευνητή αποκλήθηκε υποδοχέας του Ashwell, υπάρχει στα ηπατικά κύτταρα όλων των σπονδυλωτών, αμέσως μετά τη γέννησή τους σε αριθμό που ξεπερνά τα 500.000 μόρια.
Αν και ο Ashwell είχε εντοπίσει την ικανότητα του υποδοχέα να συνδέεται και να απομακρύνει συγκεκριμένους τύπους γλυκοπρωτεϊνών από την κυκλοφορία του αίματος (πιο συγκεκριμένα αυτές που στο τμήμα του σακχάρου τους, δεν έφεραν σιαλικό οξύ), όλες οι έρευνες κατεδείκνυαν ότι αυτή η δράση των υποδοχέων δεν εκδηλωνόταν, παρά μόνο όταν οι γλυκοπρωτεΐνες εισάγονταν απευθείας στην κυκλοφορία του αίματος των πειραματοζώων. Κανείς ως πρόσφατα δεν είχε προσδιορίσει το ρόλο των υποδοχέων του Ashwell, άλλωστε πειράματα με γενετικά τροποποιημένους ποντικούς που τους στερούνταν, είχαν δείξει ότι η κατάσταση της υγείας των πειραματοζώων έμενε ανεπηρέαστη.
«Αντιληφθήκαμε ότι οι υποδοχείς αυτοί περιορίζουν την πήξη του αίματος, αμέσως μετά όμως θέλαμε να μάθουμε πώς το κατορθώνουν, γιατί παράγονται κατά εκατοντάδες χιλιάδες στα ηπατικά κύτταρα των σπονδυλωτών, μόνο αμέσως μετά τη γέννηση τους και επίσης, ποια είναι η τόσο σπουδαία λειτουργία που επιτελούν, ώστε να έχουν διατηρηθεί στο σύνολο της εξελικτικής πορείας των σπονδυλωτών» λέει ο Marth.
Ο Marth ήθελε να ανακαλύψει αν οι γλυκοπρωτεΐνες που κυκλοφορούν φυσικά στο αίμα, μπορούν να συλληφθούν από τους υποδοχείς του Ashwell. Υπέθετε ότι ο λόγος για τον οποίο κανείς μέχρι τώρα δεν τις είχε εντοπίσει, βρισκόταν στη «μεταμφίεσή» τους από κάποια μετα-μεταγραφική τροποποίηση. Γι’ αυτό πριν από 8 χρόνια άρχισε να μελετά στο εργαστήριό του, γενετικά τροποποιημένους ποντικούς από τους οποίους έλειπαν τα ένζυμα για την τροποποίηση αυτή.
Έτσι η ερευνητική ομάδα βρήκε ότι η έλλειψη ενός από τα ένζυμα αυτά-της σιαλυλτρανσφεράσης, η οποία προσθέτει το σιαλικό οξύ στην γλυκοπρωτεΐνη- μειώνει τους παράγοντες που είναι ζωτικοί για την πήξη του αίματος. Πιο συγκεκριμένα έδειξαν ότι αυτοί οι παράγοντες, δηλαδή μια πρωτεΐνη που λέγεται παράγοντας Willebrand (vWF) και τα αιμοπετάλια, αποτελούν στόχους για τον υποδοχέα Ashwell.
Στην προσπάθεια του ο Marth να ανακαλύψει το λόγο για τον οποίο οι υποδοχείς εμφανίζονται αμέσως μετά τη γέννηση, έλαβε υπόψη του, ότι πολλά παθογόνα, στα οποία συμπεριλαμβάνεται ο Streptococcus pneumoniae και ο ιός της γρίπης, αφαιρούν το σιαλικό οξύ από τις γλυκοπρωτεΐνες των ξενιστών τους, προκειμένου να τους μολύνουν. Έτσι υπέθεσε ότι οι υποδοχείς του Ashwell πιθανόν ενεργοποιούνται μετά την έκθεση του οργανισμού σε αυτά τα παθογόνα. Για να ερευνήσει το ρόλο των υποδοχέων του Ashwell κατά τη διάρκεια της έκθεσης στα παθογόνα, μόλυναν ποντικούς με τον S. pneumoniae. Αμέσως μετά τη μόλυνση οι ποντικοί είχαν μικρό αριθμό αιμοπεταλίων και χαμηλά επίπεδα πρωτεΐνης vWF στο αίμα τους. Αντιθέτως οι ποντικοί που δεν είχαν υποδοχείς Ashwell διατηρήσουν κανονικά επίπεδα αιμοπεταλίων και πρωτεΐνης vWF, πράγμα που οδηγούσε σε οξεία πήξη του αίματος, καταστροφή των ιστών και της λειτουργίας των οργάνων. Επίσης οι ποντικοί αυτοί πέθαιναν γρηγορότερα και περισσότερο συχνά σε σχέση με τους ποντικούς με κανονικούς υποδοχείς Ashwell. «Αυτό αποδεικνύει ότι οι υποδοχείς Ashwell μετριάζουν την θανατηφόρα διαταραχή της πηκτικότητας του αίματος που υπάρχει κατά τη σηψαιμία και συνεπώς μεγαλώνουν τις πιθανότητες για την επιβίωση ενός οργανισμού, μετά τη μόλυνση» λέει ο Marth.
Επίσης ο Marth θεωρεί ότι τα ευρήματα αυτά μεταβάλλουν τις απόψεις μας για τη λειτουργία των ηπατικών κυττάρων, την ανωμαλία στην πηκτικότητα του αίματος κατά τη σηψαιμία, αλλά και το σκεπτικό της θεραπείας κατά της σηψαιμίας. Μέχρι πρόσφατα οι επιστήμονες πίστευαν ότι η ελάττωση των αιμοπεταλίων κατά τη σηψαιμία, οφειλόταν σε ανωμαλία της πήξης του αίματος. «Αυτά τα ευρήματα διαψεύδουν ότι ο χαμηλός αριθμός αιμοπεταλίων στη σηψαιμία, οφείλεται στην καταστροφή των παραγόντων που προκαλούν πήξη, από τα παθογόνα και είναι κατά συνέπεια δυσμενής» λέει ο Marth και συμπληρώνει: «Μάλλον ο χαμηλός αριθμός αιμοπεταλίων οφείλεται στους υποδοχείς Ashwell και είναι επωφελής, καθώς περιορίζει το ενδεχόμενο καταστροφής ιστών και οργάνων, πράγμα που αυξάνει τις πιθανότητες επιβίωσης»
Ο Victor Nizet καθηγητής παιδιατρικής και φαρμακολογίας, που συνεργάστηκε με τον Marth στην έρευνα αυτή λέει: «Αυτή η έρευνα παρέχει ένα ολοκληρωτικά νέο τρόπο σκέψης για τα προβλήματα πήξης του αίματος που συνοδεύουν τη σηψαιμία, λόγω της μόλυνσης από πνευμονιόκοκκους και σχετικούς παθογόνους μικροοργανισμούς» .

www.biology4u.gr

ΑΦΙΕΡΩΜΑΤΑ

ΔΙΚΤΥΟ-ΠΕΡΙΠΛΑΝΗΣΕΙΣ