Νοσήματα όπως η Αλτσχάιμερ, η ουρική αρθρίτιδα, ακόμη και η αθηροσκλήρωση μπορεί να επάγονται από σωματίδια. Μια νέα ερευνητική εργασία που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Leukocyte Biology υποδηλώνει έναν πιθανό φαρμακευτικό στόχο για νόσους επαγόμενες από σωματίδια. Συγκεκριμένα, η μελέτη αποκαλύπτει ότι ο επαγόμενος από σωματίδια κυτταρικός θάνατος εξαρτάται από πολλαπλές περιττές καθεψίνες (ένζυμα που χρησιμοποιούνται για την πέψη των πρωτεϊνών). Με την αναστολή της λειτουργίας των καθεψινών στα μακροφάγα οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι διάφορα θεμελιακά προφλεγμονώδη γεγονότα που επάγονται από στείρα σωματίδια αποκλείονται, συμπεριλαμβανομένου του κυτταρικού θανάτου.
Οι καθεψίνες αποτελούν ομάδα ενδοκυτταρικών υδρολυτικών ενζύμων, τα οποία εντοπίζονται μέσα στα λυσοσώματα και καταλύουν την υδρόλυση πρωτεϊνών και μεγάλων πολυπεπτιδίων σε μικρότερα πεπτίδια ή αμινοξέα. Η διάκρισή τους βασίζεται στα υποστρώματά τους, για τα οποία εμφανίζουν εξειδίκευση, κατ’αυτόν τον τρόπο διακρίνονται σε καθεψίνη A, B, C, D, E, G και L. Περιλαμβάνουν ενδοπεπτιδάσες, δηλαδή ένζυμα που υδρολύουν πεπτιδικούς δεσμούς σε ειδικές θέσεις στο εσωτερικό των πρωτεϊνών, και εξωπεπτιδάσες, οι οποίες απομακρύνουν αμινοξέα από ελεύθερες καρβοξυλικές ή αμινικές ομάδες του πρωτεϊνικού μορίου.
«Έχοντας επιτέλους ξεπεράσει τα εμπόδια που αποδεικνύουν το ρόλο των καθεψινών στην ενεργοποίηση των σωματιδίων που προκαλούν φλεγμονώδη κυτταρικό θάνατο, μπορούμε τώρα να διερευνήσουμε άλλα φλεγμονώδη μονοπάτια που ενδεχομένως περιλαμβάνουν καθεψίνες», δήλωσε ο Gregory Μ . Orlowski, MD, Ph.D., ερευνητής από το Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης. «Η μελέτη μας διαφωτίζει βασικές πτυχές των φλεγμονωδών μηχανισμών που μπορεί να έχουν εκτεταμένες συνέπειες.»
Ο Orlowski και οι συνεργάτες του συνέκριναν μακροφάγα από γενετικώς φυσιολογικά ποντίκια με μακροφάγα από ποντικούς που δεν είχαν μία ή περισσότερες καθεψίνες. Η έκφραση των καθεψινών καταστάλθηκε περαιτέρω χρησιμοποιώντας ένα γενετικό εργαλείο που ονομάζεται μικρό παρεμβαλλόμενο RNA. Τέλος, αυτές οι ομάδες των μακροφάγων διεγέρθηκαν με σωματίδια όπως το διοξείδιο του πυριτίου, το οποίο είναι ο αιτιολογικός παράγοντας της πυριτίασης. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα μακροφάγα με απουσία πολλαπλών ενζύμων καθεψίνης ήταν λιγότερο ευαίσθητα στα σωματίδια που προκαλούν κυτταρικό θάνατο. Επιπλέον, το πλήθος των καθεψινών που απουσίαζε αντιστοιχούσε στο βαθμό ελάττωσης του κυτταρικού θανάτου .
«Παρά τις διαθέσιμες αγωγές, οι νόσοι που προκαλούνται από σωματίδια εξακολουθούν να είναι ένα τεράστιο ιατρικό πρόβλημα και να καταλήγουν σε σημαντικό κόστος υγειονομικής περίθαλψης», δήλωσε ο John Wherry, Ph.D., αναπληρωτής συντάκτης στο Journal of Leukocyte Biology. «Ο προσδιορισμός μιας σειράς ενζύμων κλειδιών που εμπλέκονται απροσδόκητα σε φλεγμονώδη μονοπάτια ανοίγει την πόρτα για νέες κατηγορίες φαρμάκων για την θεραπεία ασθενειών».