Το ανοσοποιητικό μας σύστημα λειτουργεί καθημερινά για να μας προστατεύει από τα βακτηρίδια, τους ιούς και τα παράσιτα, αλλά μπορεί επίσης να ανιχνεύσει πότε καταστρέφονται τα κύτταρα μας. Έρευνα που διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο Lancaster ανακάλυψε τώρα πως τα κύτταρα του δέρματος προειδοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα, όταν το DNA τους έχει υποστεί βλάβη χωρίς την παρουσία λοίμωξης. Αυτή η βλάβη του DNA μπορεί να προέλθει από διάφορες πηγές, όπως οι υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου, οι χημικοί παράγοντες όπως ο καπνός τσιγάρων ή τα γονιδιοτοξικά φάρμακα που χρησιμοποιούνται στη χημειοθεραπεία.
Έχουν διεξαχθεί λίγες μελέτες σχετικά με τα άμεσα αποτελέσματα της βλάβης του DNA στην ανοσοαπόκριση και λιγότερα σχετικά με το ρόλο που θα μπορούσαν να διαδραματίσουν τα κύτταρα του δέρματος σε αυτή την απάντηση. Το δέρμα είναι ο πρωταρχικός μας φραγμός έναντι του εξωτερικού κόσμου και εκτίθεται συνεχώς σε ιούς και βακτήρια, αλλά και σε υπεριώδη ακτινοβολία και περιβαλλοντικές τοξίνες.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Molecular Cell , διαπίστωσε ότι η βλάβη του DNA μπορεί να οδηγήσει σε ανοσοαπόκριση παρόμοια με αυτή που παρατηρείται κατά τη διάρκεια της ιογενούς μόλυνσης. Οι επιστήμονες κατέστρεψαν το DNA στα κύτταρα του δέρματος χρησιμοποιώντας το φάρμακο χημειοθεραπείας Ετοποσίδη και διαπίστωσαν ότι η βλάβη εντοπίστηκε από μερικές από τις πρωτεΐνες στο κύτταρο που αναγνωρίζουν επίσης το DNA από τους ιούς.
Τα κατεστραμμένα κύτταρα του δέρματος παρήγαγαν μόρια ανοσοποιητικού αγγελιοφόρου όπως οι ιντερφερόνες και άλλες κυτοκίνες που συνήθως προειδοποιούν το σώμα για λοιμώξεις. Ενώ αυτή η απάντηση απαιτούσε πολλά συστατικά των αντι-ιογενών αμυντικών, τα ενεργοποίησε με διαφορετικό τρόπο, κάνοντας χρήση των πρωτεϊνών που είναι υπεύθυνες για την επισκευή του DNA μας μετά από βλάβη.
Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία επεξεργασίας γονιδίων CRISPR-Cas9, οι ερευνητές μπόρεσαν να τροποποιήσουν τα κύτταρα του δέρματος για να διαγράψουν ορισμένα ανοσολογικά γονίδια και να καθορίσουν το ρόλο τους σε αυτή τη διαδρομή. Συγκεκριμένα, επικεντρώθηκαν σε στοιχεία της οδού ανίχνευσης DNA που αναπτύσσουν τα κύτταρα μας για την ανίχνευση ιών.
Τα κύτταρα μας χρησιμοποιούν την πρωτεΐνη cGAS για να αναγνωρίσουν το DNA του ιού στο κυτταρόπλασμα. cgas τότε ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό STING προσαρμογέα (διεγέρτη ιντερφερόνης γονιδίων), η οποία ενεργοποιεί ένα αντι-ιικό ανοσολογική απόκριση . Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το STING θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί με διαφορετικό τρόπο μετά από βλάβη του DNA, ακόμη και όταν απουσίαζε το cGAS. Αυτό περιελάμβανε μια πρωτεΐνη δέσμευσης DNA στον πυρήνα, IFI16, η οποία θα μπορούσε να ενεργοποιήσει το STING με τη βοήθεια παραγόντων επισκευής DNA.
Ο κύριος συγγραφέας Dr. Leonie Unterholzner από το Πανεπιστήμιο του Λάνκαστερ δήλωσε: «Έχουμε ανακαλύψει έναν νέο τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα μας μπορούν να ενεργοποιήσουν μια ανοσοαπόκριση στο δέρμα. Είναι πιθανό τα ανοσοποιητικά μας κύτταρα να χρησιμοποιούν αυτό το σύστημα συναγερμού για να ανιχνεύσουν χαλασμένα κύτταρα του δέρματος και αλλά είναι πολύ σημαντικό να γίνουν πολλά πράγματα για να μάθετε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτή η ανακάλυψη για ιατρικές εφαρμογές, για παράδειγμα στην ανοσοθεραπεία του καρκίνου “.