Entzündungen machen Mitochondrien zu toxischen Fabriken

Zu lernen, Entzündungen zu kontrollieren, könnte große Auswirkungen auf die Behandlung vieler Krankheiten haben. Die bahnbrechende Forschung entdeckt, wie Makrophagen die Mitochondrien in toxische chemische Entzündungsförderer verwandeln.
Die Rolle des Makrophagen bei Entzündungen ist komplex und weitreichend.

Entzündung spielt eine bedeutende Rolle in einer Anzahl von ernsten medizinischen Bedingungen. Bemühungen, es zu verstehen und zu kontrollieren, sind noch nicht abgeschlossen.

Entzündung ist der Versuch des Körpers, sich vor schädlichen Reizen zu schützen. Zum Beispiel hilft eine Entzündung nach einem Schlag auf das Knie, weiteren Schaden zu verhindern; Es hat sich zu einem wesentlichen Teil unseres Immunsystems entwickelt.

Während der Krankheit kann die Entzündungsreaktion jedoch schief gehen und gesundes Gewebe schädigen; Es ist ein mächtiger Mechanismus, der streng kontrolliert werden muss.

Zum Beispiel beinhalten entzündliche Darmerkrankung, Arthritis und septischer Schock alle hohe Grade von schlecht kontrollierter Entzündung.

In der Tat kann eine Entzündung tatsächlich dazu führen, Krankheiten und Bedingungen auftreten, wie Heuschnupfen, Parodontitis und einige Krebsarten.

Makrophagen und Entzündung

Makrophagen ("große Esser") sind eine Art weißer Blutkörperchen, die Zelltrümmer und Fremdstoffe verschlingen und verdauen. Diese biologischen Mülleimer sind in und zwischen Zellen im ganzen Körper verbreitet und zerstören Krankheitserreger, während sie sich bewegen.

Neben ihrem Geschmack für Mikroben und andere Eindringlinge spielen sie eine wesentliche Rolle bei der Koordination der Immunantwort. Makrophagen stimulieren das Immunsystem und helfen, es bei Bedarf zum Handeln zu rufen.

Im Rahmen dieser Rolle fördern Makrophagen die Entzündung. Sobald jedoch die Zeit für die Beendigung der Entzündungsreaktion gekommen ist, wechseln sie die Rollen, unterdrücken Entzündungen und beschäftigen sich mit der Reparatur von geschädigtem Gewebe.

Ein Team von Wissenschaftlern der Inflammation Research Group am Trinity College Dublin in der Republik Irland hat sich mit Forschern zusammengeschlossen, die an der Abteilung für Mitochondriale Biologie des Medical Research Council in Großbritannien beteiligt sind.

Diese beiden Institutionen verbanden sich mit weiteren sieben in ganz Europa, um die Rolle von Makrophagen bei Entzündungen zu untersuchen.

Die Rolle von Mitochondrien wechselte

Die Forscher fanden heraus, dass während der Anfangsphase der Makrophagenreaktion die Zellen die Aktivität der Mitochondrien verändern.

Mitochondrien werden oft als "Kraftpaket" der Zelle bezeichnet. Sie sind in fast allen Zelltypen vorhanden und erzeugen den größten Teil der Versorgung der Zelle mit Adenosintriphosphat (ATP) - der primären Quelle chemischer Energie in Zellen.

Während der Entzündung wurde festgestellt, dass Makrophagen die Energieproduktion der Mitochondrien stoppen und sie in die Produktion toxischer Verbindungen umwandeln, die die Entzündung weiter verstärken.

"Mitochondrien sind als Hauptenergiegeneratoren in unseren Zellen bekannt, aber wir haben festgestellt, dass sie während der Entzündung von dieser Rolle auf die Herstellung toxischer Produkte aus Sauerstoff über ein Enzym namens Succinat-Dehydrogenase umsteigen, das Entzündungen fördert."

Mitautorin Dr. Evanna Mills

Diese Veränderung der Enzymaktivität erhöht spezifisch die Produktion von mitochondrialen reaktiven Sauerstoffspezies, von denen hohe Konzentrationen Zellstrukturen schädigen können.

Succinat-Dehydrogenase ist am Prozess der Energieerzeugung in Mitochondrien beteiligt, spielt aber auch eine Rolle bei der Tumorsuppression und ist daher ein Enzym, das für medizinische Forscher von Interesse ist.

Die Wissenschaftler hoffen, dass dieses neue Wissen ihnen helfen könnte, Interventionen zu entwickeln, die diese toxische Reaktion lahm legen. Wenn es in irgendeiner Weise kontrolliert werden kann, können Gewebeschäden minimiert werden.

Co-lead-Autorin Dr. Beth Kelly sagt: "Wenn man diesen Prozess verhindert, verwandelt sich der Makrophage in eine leichtere entzündungshemmende Zelle. Wenn wir also einen Weg finden, die Makrophagenreaktion zu vermitteln, könnten wir die Entzündung möglicherweise beruhigen. "

Diese Forschung trägt zu einem neuen und schnell wachsenden Forschungsgebiet bei, das als Immunometabolismus bekannt ist. Diese Spezialität befasst sich mit der Schnittstelle zwischen Immunsystem und Stoffwechselreaktionen bei Krankheiten; unter anderem will es ein tieferes Verständnis für die große Komplexität der Entzündung schaffen.

Das Endziel des Immunmetabolismus besteht darin, neuartige therapeutische Ansätze zu entwickeln, die bei der Behandlung schwer behandelbarer Krankheiten helfen können.

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