Pinapakain ng Iron ang mga Immune Cell — at Na Maaaring Lumala ang Asthma

Marahil ay narinig mo na na maaari kang makakuha ng bakal sa pamamagitan ng pagkain ng spinach at steak. Maaaring alam mo rin na ito ay isang mahalagang trace mineral na isang pangunahing bahagi ng hemoglobin, ang protina sa mga pulang selula ng dugo na nagdadala ng oxygen mula sa mga baga patungo sa lahat ng bahagi ng katawan.

Ang isang hindi gaanong kilalang mahalagang function ng iron ay ang papel nito sa pagbuo ng enerhiya para sa ilang mga immune cell.

Sa isang kamakailang nai-publish na pag-aaral mula sa aming laboratoryo, nalaman namin na ang pagharang o paglilimita sa pagpasok ng iron sa immune cells ay maaaring potensyal na mapabuti ang mga sintomas ng isang allergen-induced asthma pag-atake.

Mga immune cell na nangangailangan ng iron

Sa panahon ng pag-atake ng hika, ang mga hindi nakakapinsalang allergen ay nagpapagana ng mga immune cell sa iyong mga baga na tinatawag na ILC2s (intrinsic lymphoid cells type 2). Ito ay humahantong sa kanilang paglaganap at pagpapalabas ng malalaking halaga ng mga cytokine - mga mensahero na ginagamit ng mga immune cell upang makipag-usap, at nagiging sanhi ng hindi gustong pamamaga. Ang resulta ay mga sintomas tulad ng pag-ubo at paghinga, na nagpaparamdam sa iyong mga daanan ng hangin na parang pinipiga ang mga ito.

Upang suriin ang papel ng iron sa ILC2 function sa baga, nagsagawa kami ng serye ng mga eksperimento kasama ang ILC2 sa laboratoryo. Pagkatapos ay kinumpirma namin ang aming mga natuklasan sa mga daga na may allergic na hika at sa mga pasyente na may iba't ibang antas ng kalubhaan ng hika.

Mga pang-eksperimentong resulta

Una, natuklasan namin na ang mga ILC2 ay gumagamit ng protina na tinatawag na transferrin receptor 1 (TfR1) upang kumuha ng bakal. Noong hinarangan namin ang protina na ito sa oras ng pag-activate ng ILC2, hindi na nagamit ng mga cell ang bakal at hindi na nagagawang dumami at magdulot ng pamamaga nang kasinghusay ng dati.

Pagkatapos ay gumamit kami ng kemikal na tinatawag na iron chelator upang pigilan ang ILC2 na gumamit ng bakal. Ang mga iron chelator ay katulad ng mga supermagnet para sa bakal at ginagamit ito sa medikal na paraan upang pamahalaan ang mga kondisyon kung saan mayroong masyadong maraming bakal sa katawan.

Nang inalis namin ang mga ILC2 ng bakal gamit ang isang chelator, napilitang baguhin ng mga cell ang kanilang metabolismo at lumipat sa ibang paraan ng paggawa ng enerhiya, katulad ng pagpapalit ng isang sports car sa isang bisikleta. Ang mga selula ay hindi na kasing epektibong magdulot ng pamamaga sa mga baga.

Susunod, nilimitahan namin ang cellular iron sa mga daga na may mga sensitibong daanan ng hangin dahil sa aktibidad ng ILC2. Ginawa namin ito sa tatlong magkakaibang paraan: sa pamamagitan ng pagpigil sa TfR1, pagdaragdag ng iron chelator, o pag-udyok sa mababang kabuuang antas ng iron gamit ang isang sintetikong protina na tinatawag na mini-hepcidin. Nakatulong ang bawat isa sa mga pamamaraang ito na bawasan ang hyperresponsiveness ng daanan ng hangin sa mga daga, na talagang nakabawas sa kalubhaan ng kanilang mga sintomas ng hika.

Sa wakas, pinag-aralan namin ang mga cell mula sa mga pasyente ng asthma. Napansin namin ang isang bagay na kawili-wili: mas maraming protina ng TfR1 sa kanilang mga selulang ILC2, mas malala ang kanilang mga sintomas ng hika. Sa madaling salita, malaking papel ang ginampanan ng bakal sa tindi ng kanilang hika. Binawasan ng TfR1 blockade at iron chelator treatment ang paglaganap ng ILC2 at produksyon ng cytokine, na nagmumungkahi na ang aming mga resulta sa mga daga ay naaangkop sa mga selula ng tao. Nangangahulugan ito na maaari nating ilipat ang mga resultang ito mula sa laboratoryo patungo sa mga klinikal na pagsubok sa lalong madaling panahon.

Iron therapy para sa hika

Ang bakal ay parang conductor ng orkestra, na nagsasabi sa mga immune cell tulad ng ILC2 kung paano kumilos sa panahon ng pag-atake ng hika. Kung walang sapat na bakal, ang mga cell na ito ay hindi maaaring magdulot ng mas maraming problema, na maaaring mangahulugan ng mas kaunting mga sintomas ng hika.

Susunod ay nagsusumikap kami sa pag-target sa mga immune cell ng pasyente sa panahon ng pag-atake ng hika. Kung maaari nating bawasan ang dami ng bakal na magagamit sa mga ILC2 nang hindi nauubos ang kabuuang antas ng bakal sa katawan, maaari itong humantong sa mga bagong therapy para sa hika na tumutugon sa pinagbabatayan ng sakit, hindi lamang sa mga sintomas nito. Maaaring kontrolin ng mga available na paggamot ang mga sintomas upang mapanatili ang buhay ng mga pasyente, ngunit hindi nila ginagamot ang sakit. Maaaring mag-alok ng mas magandang solusyon ang mga therapy na may kaugnayan sa iron para sa mga pasyente ng hika.

Ang aming natuklasan ay nalalapat hindi lamang sa hika. Ito ay maaaring isang game changer para sa iba pang mga sakit na kinasasangkutan ng mga ILC2, gaya ng eczema at type 2 diabetes. Sino ang mag-aakala na ang iron ay maaaring napakahalaga para sa iyong immune system?

Ang mga resulta ng trabaho ay inilarawan nang detalyado sa isang artikulong inilathala sa journal The Conversation.