Нове дослідження вчених змінює уявлення про те, як саме працює запалення в організмі людини. Виявилося, що білок, який давно вважали ключовим «виробником» запальної реакції, має ще одну — несподівану — функцію. Йдеться про те, що він не лише синтезує сигнальні молекули, а й безпосередньо взаємодіє з іншими білками всередині клітини, впливаючи на роботу імунної системи. Результати цього відкриття опубліковані в журналі Nature Metabolism і можуть прокласти нові шляхи до лікування таких захворювань, як серцево-судинні хвороби, артрит або хвороба Крона. Коли організм стикається з інфекцією чи травмою, запускається запалення — природний захисний процес. Він допомагає знищити патогени та відновити пошкоджені тканини. Проте ця система має працювати дуже точно: якщо запальна реакція надто сильна або тривала, вона починає шкодити самому організму, спричиняючи хронічні хвороби. Саме тому пошук механізмів, які регулюють цей баланс, є одним із головних завдань сучасної медицини. Науковці з University of Surrey та University of Oxford зосередилися на білку під назвою індуцибельна синтаза оксиду азоту (iNOS). Раніше вважалося, що його основна роль полягає у виробленні оксиду азоту — молекули, яка бере участь у запальній відповіді. Однак дослідники з’ясували, що iNOS також здатний фізично зв’язуватися з іншим білком — IRG1, який знаходиться в мітохондріях клітин. Ця взаємодія має важливі наслідки. IRG1 відповідає за утворення ітаконату — молекули, яка діє як своєрідне «гальмо» запалення. Коли ж iNOS зв’язується з IRG1, він блокує цей процес, фактично посилюючи запальну реакцію. Таким чином, iNOS впливає на імунну відповідь не лише через хімічні сигнали, а й через фізичний контакт із іншими компонентами клітини. Цікаво, що ключову роль у цьому процесі відіграє не стільки активність iNOS, скільки його форма. Білок набуває правильної просторової структури завдяки коферменту тетрагідробіоптерину (BH4). Саме ця структура дозволяє йому взаємодіяти з IRG1 — навіть у випадках, коли вироблення оксиду азоту не відбувається. Це відкриття ставить під сумнів попередні уявлення про те, як саме регулюється поведінка імунних клітин. У ході дослідження вчені застосували сучасні методи молекулярної біології, зокрема ко-імунопреципітацію та мас-спектрометрію, щоб підтвердити взаємодію між білками в живих клітинах. Додатково використовували комп’ютерне моделювання для аналізу структури цього зв’язку. Результати показали, що взаємодія є стабільною та характерною як для людських, так і для тваринних клітин. Експерименти також продемонстрували, що у клітинах без iNOS рівень ітаконату значно зростає після імунної активації — більш ніж у 15 разів. Це підтверджує, що саме iNOS стримує природні механізми, які обмежують запалення. Більше того, навіть мутовані форми цього білка, які не здатні виробляти оксид азоту, все одно впливали на IRG1 — за умови, що вони зберігали правильну форму. Ще одним важливим відкриттям стало те, що без iNOS білок IRG1 починає взаємодіяти з іншими молекулами, пов’язаними з енергетичним обміном клітини. Це свідчить про те, що iNOS може «перенаправляти» функції IRG1, впливаючи не лише на запалення, а й на метаболізм імунних клітин. Практичне значення цього відкриття полягає у новому підході до лікування. Замість того щоб впливати на продукти діяльності iNOS, як це робилося раніше, вчені пропонують націлюватися на сам механізм взаємодії білків. Такий підхід може бути значно точнішим і безпечнішим, адже дозволяє не пригнічувати всю імунну систему, а лише коригувати конкретний процес. На думку дослідників, саме точкове втручання у взаємодію між iNOS та IRG1 може стати основою для створення нових препаратів, які допоможуть ефективніше контролювати запалення без небажаних побічних ефектів. Це відкриває перспективи для лікування широкого спектра хронічних захворювань, де запалення відіграє ключову роль.