ברזל מזין תאי חיסון - וזה עלול להחמיר את האסטמה

בטח שמעתם שאפשר להשיג ברזל על ידי אכילת תרד וסטייק. אולי אתה גם יודע שזהו מינרל קורט חיוני המהווה מרכיב עיקרי בהמוגלובין, החלבון בתאי הדם האדומים המוביל חמצן מהריאות לכל חלקי הגוף.

תפקיד חשוב פחות ידוע של ברזל הוא תפקידו ביצירת אנרגיה עבור תאי חיסון מסוימים.

במחקר שפורסם לאחרונה מהמעבדה שלנו, מצאנו שחסימה או הגבלת כניסת ברזל לתאי מערכת החיסון עשויה לשפר את הסימפטומים של אסטמה הנגרמת אלרגן לתקוף.

תאי חיסון שצריכים ברזל

במהלך התקף אסטמה, אלרגנים לא מזיקים מפעילים תאי חיסון בריאות שלך הנקראים ILC2s (תאים לימפואידים פנימיים מסוג 2). זה מוביל להתרבותם ולשחרור כמויות גדולות של ציטוקינים - שליחים שתאי החיסון משתמשים בהם כדי לתקשר, וגורם לדלקת לא רצויה. התוצאה היא תסמינים כמו שיעול וצפצופים, שגורמים לדרכי הנשימה שלך להרגיש כאילו הם נדחסים.

כדי להעריך את תפקידו של ברזל בתפקוד ILC2 בריאה, ביצענו סדרה של ניסויים עם ILC2 במעבדה. לאחר מכן אישרנו את הממצאים שלנו בעכברים עם אסתמה אלרגית ובמטופלים עם דרגות חומרה שונות של אסתמה.

תוצאות ניסוי

ראשית, גילינו ש-ILC2s משתמשים בחלבון הנקרא טרנספרין receptor 1 (TfR1) כדי לקלוט ברזל. כאשר חסמנו את החלבון הזה בזמן הפעלת ILC2, התאים לא היו מסוגלים להשתמש בברזל ולא היו מסוגלים עוד להתרבות ולגרום לדלקת בצורה יעילה כמו קודם.

לאחר מכן השתמשנו בכימיקל שנקרא ברזל chelator כדי למנוע מה-ILC2 להשתמש בברזל. קלאטורי ברזל דומים לסופרמגנטים לברזל ומשמשים רפואית לניהול מצבים שבהם יש יותר מדי ברזל בגוף.

כשמנענו מ-ILC2 מברזל באמצעות קלטור, התאים נאלצו לשנות את חילוף החומרים שלהם ולעבור למצב אחר של הפקת אנרגיה, בדומה להחלפת מכונית ספורט לאופניים. התאים כבר לא היו יעילים בגרימת דלקת בריאות.

לאחר מכן, הגבלנו ברזל תאי בעכברים עם דרכי אוויר רגישות עקב פעילות ILC2. עשינו זאת בשלוש דרכים שונות: עיכוב של TfR1, הוספת תכשיר ברזל, או גרימת רמות נמוכות של ברזל באמצעות חלבון סינתטי בשם מיני-הפצידין. כל אחת מהשיטות הללו סייעה להפחית תגובתיות יתר של דרכי הנשימה בעכברים, מה שלמעשה הפחית את חומרת תסמיני האסטמה שלהם.

לבסוף, חקרנו תאים מחולי אסטמה. שמנו לב למשהו מעניין: ככל שיותר חלבון TfR1 בתאי ה-ILC2 שלהם, כך היו תסמיני האסטמה שלהם גרועים יותר. במילים אחרות, לברזל היה תפקיד גדול בחומרת האסטמה שלהם. חסימת TfR1 וטיפול chelator ברזל הפחיתו את התפשטות ILC2 וייצור ציטוקינים, מה שמצביע על כך שהתוצאות שלנו בעכברים ישימות לתאים אנושיים. משמעות הדבר היא שנוכל להעביר את התוצאות הללו מהמעבדה לניסויים קליניים במהירות האפשרית.

טיפול בברזל לאסטמה

ברזל הוא כמו מנצח תזמורת, אומר לתאי חיסון כמו ILC2 כיצד להתנהג במהלך התקף אסטמה. ללא מספיק ברזל, תאים אלה לא יכולים לגרום לבעיות רבות, מה שעלול להיות פחות תסמיני אסטמה.

בשלב הבא אנו עובדים על מיקוד תאי החיסון של מטופל במהלך התקף אסטמה. אם נוכל להפחית את כמות הברזל הזמינה ל-ILC2s מבלי לדלדל את רמות הברזל הכוללות בגוף, הדבר עלול להוביל לטיפולים חדשים לאסטמה המטפלים בגורם הבסיסי למחלה, לא רק בסימפטומים שלה. טיפולים זמינים יכולים לשלוט בתסמינים כדי לשמור על חולים בחיים, אך הם אינם מרפאים את המחלה. טיפולים הקשורים לברזל עשויים להציע פתרון טוב יותר לחולי אסטמה.

התגלית שלנו חלה לא רק על אסתמה. זה יכול להיות מחליף משחק עבור מחלות אחרות הכוללות ILC2s, כגון אקזמה וסוכרת מסוג 2. מי היה מאמין שברזל יכול להיות כל כך חשוב למערכת החיסון שלך?

תוצאות העבודה מתוארות בפירוט במאמר שפורסם בכתב העת השיחה.