Imunometabolizem pojasnjen | Medsebojno delovanje med metabolizmom in imunskim sistemom
Uvod
Imunski sistem nenehno ščiti telo pred povzročitelji bolezni in pomaga odstranjevati poškodovano tkivo. Dolgo časa je veljalo, da ima presnova imunskih celic le podporno vlogo. Zdaj je jasno, da je presnova pravzaprav pomemben dejavnik, ki določa, kako se imunske celice odzivajo.
To raziskovalno področje je znano kot imunometabolizem. Preučuje, kako presnovni procesi, kot so presnova glukoze, oksidacija maščobnih kislin in mitohondrijska proizvodnja energije, vplivajo na vedenje imunskih celic.
Kaj je imunometabolizem?
Imunometabolizem opisuje vzajemno razmerje med:
- presnova celice;
- delovanje imunskega sistema.
Imunska celica mora svojo oskrbo z energijo nenehno prilagajati svoji nalogi. Mirujoča celica ima drugačen presnovni profil kot aktivirana celica, ki se mora hitro deliti ali proizvajati vnetne mediatorje.
Vloga mitohondrijev
Mitohondriji ne zagotavljajo le ATP, temveč proizvajajo tudi signalne molekule, ki lahko vplivajo na imunske odzive.
Sodelujejo pri:
- proizvodnja energije;
- uravnavanje kalcija;
- proizvodnja reaktivnih kisikovih zvrsti (ROS);
- uravnavanje apoptoze;
- prilagajanje presnove med imunsko aktivacijo.
Zato mitohondriji predstavljajo pomembno stičišče med presnovo in imunostjo.
Različne imunske celice uporabljajo različne vire energije
Vse imunske celice ne uporabljajo iste presnovne strategije.
Aktivirani makrofagi
Med akutnim vnetnim odzivom makrofagi večinoma preidejo na:
- glikoliza;
- hitro proizvajanje ATP;
- povečana poraba glukoze.
Tako se lahko hitro odzovejo na okužbe ali poškodbe tkiva.
Regulatorne imunske celice
Druge imunske celice, vključno z regulatornimi celicami T (Treg), se nasprotno bolj zanašajo na:
- oksidacija maščobnih kislin;
- oksidativna fosforilacija;
- učinkovita mitohondrijska proizvodnja energije.
Ta presnovna pot podpira dolgotrajno delovanje celic.
Mitohondrijsko signaliziranje
Poleg ATP mitohondriji proizvajajo tudi signalne molekule, ki vplivajo na celične procese.
Primeri so:
- reaktivne kisikove zvrsti (ROS);
- presnovki iz cikla citronske kisline;
- spremembe razmerij NAD+/NADH.
Ti signali lahko vplivajo na izražanje genov in aktivnost imunskih celic.
Imunometabolizem in vnetje
Raziskovalci preučujejo, kako so spremembe v presnovi imunskih celic povezane z različnimi vnetnimi procesi.
Pri tem se obravnava:
- oskrba z energijo;
- mitohondrijska funkcija;
- oksidativni stres;
- presnovna prilagodljivost;
- komunikacija med imunskimi celicami.
Cilj je bolje razumeti, kako presnovni procesi prispevajo k uravnoteženemu imunskemu odzivu.
Življenjski slog in imunometabolizem
Različni dejavniki življenjskega sloga vplivajo tako na presnovo kot na imunski sistem.
Raziskave se med drugim osredotočajo na:
- redno gibanje;
- kakovost spanja;
- prehranski vzorci;
- telesna masa;
- občutljivost na inzulin;
- mitohondrijsko zdravje.
Ti dejavniki lahko spremenijo presnovno stanje imunskih celic, zato jih intenzivno preučujejo.
Imunometabolizem v znanstvenih raziskavah
Imunometabolizem je postal pomembno raziskovalno področje znotraj:
- imunologija;
- onkologija;
- endokrinologija;
- kardiometabolne raziskave;
- raziskave staranja.
Znanstveniki preučujejo, kako mitohondrijsko delovanje, presnova NAD+, AMPK, mTOR in druge presnovne poti vplivajo na dejavnost imunskih celic. Številna spoznanja izvirajo iz temeljnih in predkliničnih raziskav; za ugotavljanje pomena za zdravstveno varstvo so potrebne nadaljnje klinične študije.
Povezava z mitohondrijskim zdravjem
Dobro delujoča mitohondrijska mreža podpira:
- učinkovita proizvodnja ATP;
- presnovna prilagodljivost;
- nadzorovana proizvodnja ROS;
- uravnavanje kalcija;
- celično nadzorovanje kakovosti.
Zato se imunometabolizem pogosto preučuje skupaj z mitohondrijsko biologijo.
Povzetek
Imunometabolizem preučuje, kako presnova in imunsko delovanje vzajemno vplivata drug na drugega. Mitohondriji imajo pri tem osrednjo vlogo, saj zagotavljajo energijo in oddajajo signale, ki imunskim celicam pomagajo pri prilagajanju spreminjajočim se razmeram. Zaradi hitrega razvoja tega področja se vse bolj razkrivajo tesne povezave med presnovo, mitohondrijskim zdravjem in imunskim sistemom.
Znanstvene reference
- Janewayjeva imunobiologija
- Lehningerjeva načela biokemije
- Molekularna biologija celice
- O'Neill LAJ, Kishton RJ, Rathmell J. (2016). Vodnik po imunometabolizmu za imunologe.
- Buck MD idr. (2017). Presnovno usmerjanje imunosti.
Notranje povezave
- Mitohondrijska biogeneza
- Mitohondrijska fuzija in fisija
- Mitohondrijska DNK
- Oksidativni stres
- Proizvodnja ATP
- Presnovna prilagodljivost
Sorodni izdelki Peptidera (raziskave)
- SS-31
- MOTS-c
- NAD+
- GHK-Cu
- KPV
Sorodni raziskovalni izdelki
Oglejte si specifikacije izdelka in razpoložljivo dokumentacijo o serijah. Obravnavane študije niso bile izvedene z izdelki Peptidera in ne dokazujejo učinkovitosti naših izdelkov. Izključno za laboratorijske raziskave; ni namenjeno uživanju pri ljudeh ali živalih.