Kalsíum sem bólguörvun

Vísindamenn við háskólann í Leipzig hafa uppgötvað að kalsíum knýr bólgu. Sérfræðiritið þitt í „náttúrusamskiptum“ lýsir áreiti sem kveikir í gegnum frjálslega leysanlegar kalsíumjónir og sameindaleiðina í gegnum sérstaka viðtaka. Verkið hefur þýðingu fyrir margar sérgreinar læknisfræðinnar og opnar nýjar lyfjafræðilegar aðferðir.

Kalsíum, sem er mikilvægt fyrir fjölda ferla í líkamanum, verður bólguáreiti þegar það safnast fyrir í rýminu í kringum frumurnar. Þetta utanfrumu kalsíum virkjar það sem er þekkt sem inflammasome, stórt próteinkomplex sem er mikilvægur hluti af ónæmiskerfi líkamans vegna þess að það stjórnar bólguviðbrögðum. Leipzig vinnuhópurinn undir forystu Ulf Wagner og Dr. Manuela Rossol, gigtarlæknir við háskólann í Leipzig, hefur nú tekist að lýsa efri enda sameindaferilsins sem kalsíum virkjar kerfið: bólguferillinn er ræstur af tveimur viðtökum sem þekkja kalsíum.

viðtaka GPRC6A

Einn er hinn langþekkti klassíski kalsíumviðtaki, sem á heima í kalkkirtlinum. Þar er kalkmagnið mælt og stjórnað. Jafnvel örlítið frávik á kalsíummagni getur valdið vandamálum og almennum áhrifum á lífveruna. Þar af leiðandi kemur það strax í mótstjórn og þess vegna er varla hægt að grípa inn í meðferð á þessum viðkvæma stað í kerfinu.

Annar (G prótein-tengdur) viðtakinn, vísindalega nefndur "GPRC6A," er nýleg uppgötvun sem tengist bólgu. Það er ekki til staðar í hverri frumu, en örugglega á hræætufrumum (einfrumum) sem streyma í blóðinu. Að sögn rannsakenda er þessi viðtaki mikilvægari í staðbundnum bólguviðbrögðum, þannig að hægt sé að hamla honum án þess að raska strax öllu almennu kalsíumjafnvægi. Þetta opnar fyrir meðferðaraðferðir, segir Ulf Wagner: "Markmið okkar til meðallangs tíma er að leita að og þróa hemla fyrir þennan viðtaka ásamt lyfjafræðingi okkar, prófessor Michael Schaefer."

Mikilvæg verndarviðbrögð með ákveðnum „aukaverkunum“

Bólga, einnig þekkt sem bólga, er í grundvallaratriðum mikilvægt ferli í lífverunni til að verjast sýkingum, sem ætti ekki að hindra ef mögulegt er. En nánast allir útbreiddir sjúkdómar eins og sykursýki og gigt auk æða- eða æxlissjúkdóma og jafnvel offita og hrörnunarsjúkdómar í heila tengjast bólgum. „Í gigtar- og innvortislækningum erum við oft ekki að glíma við bráðar sýkingar,“ segir Wagner, „heldur við króníska langtímasjúkdóma og þá er bólgan nánast alltaf slæm.

Þess vegna viljum við bæla þá lækningalega.“

Vegna langvarandi bólgu myndast alltaf kalkútfellingar, til dæmis í æðum eða í fituvef, sem sjást vel á geislamyndum. Rannsakendur vissu að frí kalsíummagn hlyti að hafa spilað hlutverk í ferlinu á einhverjum tímapunkti, en ástæðan fyrir því var áður óþekkt. „Við komumst að því að óleysanlegar, líffræðilega virkar kalsíumjónir, þ.e. engir útfelldir kalsíumkristallar, stuðla mjög að bólgu,“ útskýrir Ulf Wagner rannsóknaraðferðina. "Við könnuðum þetta í mismunandi vefjum. Kalsíum utan frumu örvar frumurnar. Þetta var ekki þekkt áður og er algjörlega ný uppgötvun."

Kalsíum er geymt í miklum styrk í frumum. Dauði þeirra, þ.e.a.s. vefjadeyjandi, losar hann í auknu magni og ýtir þannig undir bólguna. Það er þó ekki styrkurinn í heilblóðinu sem ræður úrslitum heldur staðbundinn styrkur í vefnum. Það eykst alltaf þegar kalsíumkristallar detta út. Kalkningar sem sjást á röntgengeislum eru útfelldir kristallar. Þau eru tjáning þess að styrkur kalsíumjóna var aukinn á þessum tímapunkti og bólga átti sér stað. "Meðalbúnaðurinn sem við höfum lýst getur tengt hækkuð kalsíummagn við umfang bólgunnar," segir Wagner, "og lýsir almennri meginreglu sem á við um allar greinar."

bakgrunnsþekkingu

Kalsíum gegnir mikilvægu hlutverki í mannslíkamanum og er algengasta steinefnið miðað við magn. Mest af því er í tönnum og beinum. Hið síðarnefnda þjónar sem geymsla þar sem hægt er að losa kalsíum eftir þörfum ef skortur er. Í frumunum tekur frumefnið þátt í mörgum ferlum, svo sem frumuskiptingu. Það getur einnig örvað vöðva og taugar og virkjað ensím og hormón. Utan frumanna tekur það meðal annars þátt í blóðstorknun og heldur frumuhimnunni stöðugri. Kalsíum er neytt reglulega með mat.

Prófessor Christoph Baerwald, yfirmaður gigtardeildar háskólasjúkrahússins í Leipzig, er nú gagnrýninn á kalsíumpillur og fæðubótarefni. "Sérstaklega í gigtarlækningum, áður fyrr var mörgum sjúklingum ávísað viðbótarkalsíum til að stöðva beinbreytingar. Hins vegar hafa tvær stærri rannsóknir nú sýnt að jafnvel örlítið hækkað magn getur kallað fram breytingar á hjarta- og æðakerfi. Því ber að gæta varúðar við stjórnlausa inntöku. Ein til viðbótar inntaka ætti aðeins að eiga sér stað ef þú hefur áður ákvarðað magnið. Ef magnið er eðlilegt eða örlítið hækkað á ekki að taka neitt til viðbótar, annars ruglast frásogsferlið sem getur leitt til nýrnasteina eða gerviútbrots,“ segir sérfræðingurinn.

Þegar hann metur þær grunnrannsóknir sem fyrir eru í teymi sínu segir Christoph Baerwald: "Það er algjörlega ný skoðun að hægt sé að örva bólguviðbrögð við kalsíum og því þurfi að passa kalkið í öllum slíkum viðbrögðum. Sá frekari þáttur sem hægt er að nota G. -prótein-tengdir viðtakar geta hamlað bólgu og hefur því möguleika á lyfjafræðilegri inngrip er líka alveg nýtt svið og gæti verið mikil bylting." Nokkrir Leipzig rannsóknarhópar vinna að þessu efni.

Nánari upplýsingar má finna á

http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n12/full/ncomms2339.html  Sérfræðirit í náttúrusamskiptum, doi:10.1038/ncomms2339

Heimild: Leipzig [ Háskólinn]