Az emberi emésztőrendszer két fő makrofágra – egy speciális fehérvérsejttípusra – támaszkodik a bélrendszer egészségének fenntartásában. Az egyik csoportba a gyulladásos makrofágok tartoznak, amelyek a káros mikrobákat támadják meg, míg a másik csoport a nem gyulladásos makrofágok csoportja, amely a szöveteket javítják, és elősegítik a gyógyulást.
A Crohn-betegség – a gyulladásos bélbetegség krónikus formája – esetében ez az egyensúly felbomlik. Amikor az előbbi típus dominál, egy olyan tartós gyulladás alakul ki, amely károsítja a bélfalat, fájdalmat és egyéb tüneteket okoz. A Kaliforniai Egyetem tudósai most egy olyan új módszerrel álltak elő, amely a mesterséges intelligenciát (AI) a legmodernebb molekuláris biológiai eszközökkel ötvözi, hogy feltárja, mi határozza meg, hogy egy makrofág melyik típusba fog tartozni.
A kutatásuk fényt derít egy olyan rejtélyre is, ami évtizedek óta foglalkoztatja a kutatókat: hogyan befolyásolja ezt a folyamatot egy NOD2 néven ismert gén. A gént még 2001-ben fedezték fel, és ez volt az első, amit a Crohn-betegség (inflammatory bowel disease, IBD) kialakulásának fokozott kockázatával hoztak összefüggésbe.
A kutatók a gépi tanulás segítségével több ezer makrofág génexpressziós profilját vizsgálták meg, amelyeket egészséges vastagbélszövetből és IBD által érintett szövetből vettek. Ez az elemzés egy 53 génből álló genetikai aláírást tárt fel, amely következetesen megkülönböztette az agresszív, gyulladásos makrofágokat a szövetek helyreállításáért felelősektől.
https://hvg.hu/tudomany/20240605_gyulladasos-belbetegseg-kivalto-ok-crohn
Ezen 53 gén közül az egyik egy girdin nevű fehérjét kódol. A kutatók felfedezték, hogy a nem gyulladásos makrofágokban a NOD2 fehérje egy bizonyos része a girdinhez kapcsolódik. Ez a kölcsönhatás segít a gyulladás kontrollálásában, eltávolítja a káros baktériumokat, és lehetővé teszi a szövetek gyógyulását. A Crohn-betegség esetében a mutáció törli a NOD2 génben azt a szakaszt, ahová a girdin normális esetben kötődik. E kapcsolat nélkül a rendszer kiegyensúlyozatlanná válik, és a krónikus gyulladás felé billen el.
Az eredmények validálása érdekében a tudósok összehasonlították a gridin fehérje nélkül Crohn-betegségben szenvedő egereket azokkal a társaikkal, akikben még jelen volt a fehérje. Előbbi csoport tagjaiban súlyos bélgyulladás alakult ki, valamint megváltozott a mikrobiom. Több közülük szepszisben pusztult el – az egész szervezetükben gyulladás alakult ki, ami károsította a létfontosságú szerveket. A fehérjével rendelkező egerekben ugyanez nem volt megfigyelhető. Az erről szóló tanulmány a Journal of Clinical Investigation című tudományos folyóiratban jelent meg.
A mesterséges intelligencia alapú elemzés, a biokémiai kutatások és az állatkísérletek egyesítésével a tanulmány a Crohn-betegséggel kapcsolatos egyik legrégebbi kérdésére ad választ: az eredmények megmagyarázzák, hogyan serkenti egy kulcsfontosságú genetikai mutáció a gyulladást. Ennek köszönhetően a jövőben olyan új terápiákat fejleszthetnek ki, amelyek célja a girdin és a NOD2 közötti elveszett kapcsolat helyreállítása.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
