Naukowcy z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego dokonali znaczącego postępu w zrozumieniu reumatoidalnego zapalenia stawów. Ich badania rzucają nowe światło na tę bolesną chorobę autoimmunologiczną, dotykającą miliony ludzi na całym świecie.
Reumatoidalne zapalenie stawów jest stanem, w którym układ odpornościowy organizmu omyłkowo atakuje tkanki stawów, wywołując stan zapalny, sztywność i postępujące uszkodzenie. Charakterystyczną cechą choroby jest obecność przeciwciał skierowanych przeciwko białkom, które uległy specyficznej modyfikacji zwanej cytrulinacją. Dotychczas mechanizm i czynniki wyzwalające tę zmianę pozostawały niejasne.
Nowe badanie przeprowadzone przez zespół dr. Tomasza Kantyki z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego ujawnia, że kluczową rolę w tym procesie mogą odgrywać glikozaminoglikany – naturalne substancje obecne w organizmie. Cząsteczki te, występujące w tkankach stawów oraz na powierzchni komórek, mają zdolność zwiększania aktywności enzymu PAD4 (deiminazy peptydyloargininowej 4), głównego katalizatora przekształcającego białka w ich cytrulinowane formy. W normalnych warunkach do efektywnego działania PAD4 niezbędny jest wysoki poziom wapnia. Jednak stężenie jonów wapnia w ludzkim organizmie jest zazwyczaj niewystarczające do pełnej aktywacji enzymu. Zespół krakowskich naukowców odkrył, że glikozaminoglikany – takie jak heparyna czy siarczan chondroityny – pełnią rolę kofaktorów, umożliwiając PAD4 funkcjonowanie nawet przy niskim, fizjologicznym poziomie wapnia.
Wyniki badania pokazują, że w środowisku stawów bogatym w glikozaminoglikany enzym PAD4 może ulec patologicznej aktywacji, prowadząc do niekontrolowanej produkcji cytrulinowanych białek. To właśnie te zmodyfikowane białka mogą stać się celem ataku układu odpornościowego, zapoczątkowując lub nasilając proces chorobowy RZS. Odkrycie to może mieć znaczenie terapeutyczne.
Nasza praca odsłania nieznane dotąd aspekty biologii PAD4, które mają potencjał, by wpłynąć na terapię i poprawę jakości życia pacjentów cierpiących na RZS. Obecnie opracowanie inhibitorów allosterycznych, które celowałyby bezpośrednio w nieprawidłową aktywację PAD4, staje się realne. Planujemy kontynuować badania, koncentrując się na uszkodzeniach chrząstki związanych ze stanem zapalnym – zapowiada dr Kantyka.
To fundamentalne odkrycie przybliża naukowców do pełnego zrozumienia patogenezy reumatoidalnego zapalenia stawów, jednocześnie otwierając nowe perspektywy dla spersonalizowanego leczenia, które mogłoby skutecznie zapobiegać chorobie lub spowalniać jej postęp poprzez celowanie w ten nowo zidentyfikowany mechanizm.
Wyniki badania, zrealizowanego w ramach grantu GRIEG, zostały opublikowane w „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)”.
MK