Inflamația este una dintre superputerile organismului. Ne ajută să luptăm împotriva infecțiilor și să vindecăm rănile.
„Dacă nu ai inflamație, atunci vei muri.” Ed Rainger, un profesor care studiază inflamația cronică la Universitatea din Birmingham din Marea Britanie, a declarat pentru Live Science. — E la fel de simplu.
Dar dacă trece de la un răspuns pe termen scurt la unul care persistă luni sau ani, inflamația cronică poate alimenta boli precum ciroză, artrita reumatoida (RA) și boala de inima.
În trecut, medicii au încercat să trateze aceste boli prin oprirea tuturor inflamațiilor, care are efecte secundare urâte și nu funcționează întotdeauna. Dar acum, oamenii de știință proiectează tratamente care nu elimină inflamația cu totul, ci mai degrabă reprogramează celulele care o alimentează.
Și în boli precum cancerul, în care tumorile deturnează partea vindecătoare a inflamației pentru a le alimenta creșterea, noile tratamente adoptă în schimb abordarea opusă – împingând inflamația înapoi într-o stare de luptă, astfel încât să poată ataca mai bine aceste celule mutante.
În funcție de context, inflamația poate fi văzută ca fiind utilă sau dăunătoare, dar datorită noilor cercetări, în ambele cazuri, poate fi readusă sub control.
„Dacă poți face asta, atunci poți lăsa sistemul imunitar și răspunsul inflamator să continue, doar într-un mod normal”, a spus Rainger.
Inflamație acută și cronică
Inflamația este a corpului răspuns natural la traume fizice, infecții sau toxine, iar medicii o descriu încă din antichitate. „Inflamare” înseamnă „a da foc„ în latină, iar în secolul al II-lea, Galen, medicul împăratului roman Marcus Aurelius, a descris cele cinci „semne cardinale” ale sale ca fiind căldură, roșeață, umflături, durere și pierderea funcției.
Ceea ce descriau acești medici timpurii erau semnele distinctive ale inflamație acută. Roșeața și căldura sunt cauzate de local dilatarea vaselor de sânge pentru a transporta mai multe celule către țesutul deteriorat, în timp ce eliberarea de compuși precum prostaglandine provoacă durere și umflături. Pentru a împiedica infecțiile, sistemul imunitar scoate, de asemenea, substanțe chimice numite pirogeni care cresc și mai mult producția de prostaglandine, provocând febră.
„Întregul scop al inflamației este de a controla o infecție, de a o opri răspândirea și apoi de a lăsa procesul de vindecare să înceapă.” Robert Anthonyprofesor asociat de medicină la Universitatea Harvard, a declarat pentru Live Science.
În timpul inflamației acute, celulele deteriorate trimit semnale de „pericol”. care atrage celulele imune la locul atacului. Acești primii care au răspuns includ macrofagele asemănătoare amibei care înghitează invadatorii dăunători și neutrofile, care prind și ucid acești inamici. Odată activate, aceste celule produc substanțe chimice numite citokine, care amplifica inflamația într-o buclă de feedback pozitiv.
Pe măsură ce această inflamație acută se declanșează, sistemul imunitar învață să țintească inamicul mai selectiv.
În mod normal, inflamația acută atinge vârfurile la aproximativ șapte zile după atacul inițial și începe să se rezolve aproximativ trei zile mai târziu, a spus Anthony. În același timp, anumite celule lucrează pentru vindeca rănilesecretând semnale antiinflamatorii și promovând formarea de noi vase de sânge și țesut conjunctiv.
Scopul inflamației este de a controla o infecție, de a o opri răspândirea și apoi de a permite începerea procesului de vindecare.
Robert Anthony, Universitatea Harvard
Oamenii de știință nu înțeleg pe deplin modul în care organismul oprește inflamația acută. Dar uneori – de exemplu, dacă sistemul imunitar nu poate controla pe deplin o infecție – nu o face. Apoi, inflamația se poate transforma de la esențială la dăunătoare.
Dacă „oprești acea tranziție în jurul zilei 10, atunci lucrurile trec în faza cronică”, a spus Anthony.
În inflamația cronică, neutrofilele, macrofagele și alte globule albe persistă la locul inflamației. Ei produc citokine, care mențin inflamația intensificată. Celulele inflamatorii produc, de asemenea, factori de creștere care alimentează diviziunea celulelor și enzime care provoacă leziuni tisulare, care apoi trimite mai multe semnale de „pericol” pentru a menține bucla.
Inflamația cronică este implicată într-o serie de boli, inclusiv RA, care afectează articulațiile; ciroză sau cicatrici hepatice severe; și aterosclerozasau plăci în vase de sânge care poate duce la infarct şi accident vascular cerebral. Și proliferarea și mutația celulară induse de inflamația cronică pot crea a mediu perfect pentru dezvoltarea cancerului.
Legate de: Inflamația creierului poate determina schimbări de dispoziție în boala Alzheimer
Tratament istoric
În trecut, tratamentele vizau să reducă complet inflamația. De exemplu, în anii 1950, oamenii de știință au descoperit efectele antiinflamatorii ale unui grup de compuși naturali numiți steroizi, care reduc volumul răspunsului imun mai larg. De atunci, steroizii au devenit un tratament de bază în bolile inflamatorii cronice, cum ar fi RA. Dar, pe lângă suprimarea generală a sistemului imunitar, steroizii pot provoca efecte secundare ca hipertensiune arterială, ulcere gastrice și schimbări de dispoziție.
Apoi, în anii 1990, companiile farmaceutice au început să lanseze medicamente numite produse biologice. Multe dintre acestea funcționează prin reducerea la tăcere a diferitelor citokine, semnalele chimice care amplifică inflamația.
Cu toate acestea, la fel ca steroizii, medicamentele biologice suprimă adesea părți mari ale sistemului imunitar, ceea ce poate crește riscul de infecție. De exemplu, medicamentul tofacitinib, pentru RA, vizează o cale de semnalizare care este împărtășită de multe citokine și, ca rezultat, poate face oamenii mai vulnerabili la virusul herpes zoster, pneumonie și infecții ale tractului urinar. Și din motive pe care nu le înțelegem pe deplin, medicamentele biologice nu funcționează pentru fiecare pacient.
Deci, oamenii de știință caută modalități mai direcționate de a redirecționa inflamația dăunătoare, adesea prin reprogramarea celulelor imune implicate în proces.
Legate de: De ce tusea persistă după o răceală?
Reprogramare celulară
Stuart Forbesdirector al Centrului de Medicină Regenerativă și al Institutului pentru Regenerare și Reparare de la Universitatea din Edinburgh din Marea Britanie, a studiat rolul macrofagelor în formarea țesutului cicatricial în fibroza hepatică. El și alții au descoperit că există de fapt două tipuri de macrofage: un tip inflamator dăunător, denumit M1, și un al doilea tip, numit M2. A lui cercetarea la soareci a descoperit că acest al doilea tip a oprit inflamația și a alimentat regenerarea țesuturilor.
Deci, echipa Forbes filtrează celulele precursoare de macrofage numite monocite din sângele pacienților cu cicatrici hepatice severe. Într-un vas de laborator, echipa folosește semnale chimice pentru a împinge aceste monocite să devină versiunea regenerativă, M2. Cercetătorii infuzează apoi aceste macrofage reprogramate înapoi la pacienți.
„Folosind abordarea noastră, ceea ce încercăm să facem este să stimulăm regenerarea acestor ficat, ceea ce înseamnă descompunerea țesutului cicatricial și înseamnă schimbarea inflamației de la inflamație care formează leziuni la inflamație care formează reparații”, a spus Forbes pentru Live Science.
Abordarea a fost considerată sigură într-un Studiu clinic de faza I de nouă pacienți în 2019, cu rezultate „încurajatoare” dintr-un studiu de fază II de eficacitate pe 50 de pacienți, prezentat de Forbes în noiembrie la o reuniune a Asociația Americană pentru Studiul Bolilor Hepatice, el a spus. Echipa a descoperit că pe parcursul unui an de studiu, tratamentul cu macrofage a scăzut numărul de complicații hepatice potențial fatalecomparativ cu un grup de control care nu a primit tratamentul.
Celulele specifice țesuturilor
Cu toate acestea, pentru a trata problema rădăcină în bolile inflamatorii, trebuie să cunoașteți celulele critice din țesutul specific, Dr. Chris Buckleyprofesor de reumatologie translațională la Universitatea din Oxford, a declarat pentru Live Science.
De exemplu, în RA, celulele albe din sânge care fac parte din sistemul imunitar adaptativ vizează în mod eronat țesutul articular. Aceste globule albe activează macrofagele și celulele care formează țesutul conjunctiv numite fibroblaste, care alimentează inflamația articulațiilor. Tratamentele tipice pentru RA vizează celulele albe necinstite din sânge. Dar numai 50% dintre pacienți cu RA intra in remisie.
Dar într-o lucrare din 2019 din jurnal NaturăBuckley și colegii săi au descoperit că un tip de fibroblast din articulație determină inflamația în PR, în timp ce altul provoacă deteriorarea oaselor și cartilajului în osteoartrita. Acest lucru crește perspectiva de a trata aceste boli prin țintirea fibroblastelor unice pentru fiecare afecțiune: fibroblaste inflamatorii în PRiar cele care afectează oasele și cartilajul în osteoartrita.
Pentru RA, de exemplu, dacă ar putea viza atât celulele albe din sânge, cât și fibroblastele, ar putea obține o remisiune de 100%, a spus Buckley.
Tratamentul este în fazele sale incipiente. Cu toate acestea, în 2021, un medicament numit seliciclib, care suprimă proliferarea fibroblastelor în articulații, s-a dovedit a fi sigur într-un Studiu clinic de faza I la 15 pacienți cu RA, degajând calea pentru studiile viitoare pentru a evalua eficacitatea medicamentului.
Avântând flăcările definitiv
În unele boli cronice, oamenii de știință dezvoltă terapii care stimulează inflamația.
În cancer, de exemplu, macrofagele migrează către tumori și le atacă, dar celulele canceroase deturna acest proceseliberând substanțe chimice care fac ca macrofagele să treacă de la tipul M1 proinflamator, la tipul M2 regenerativ, care suprimă inflamația și promovează creșterea tumorii.
Înarmat cu aceste cunoștințe, Dr. Yara Abdouun profesor asistent de oncologie la Universitatea din Carolina de Nord și colegii ei s-au întrebat dacă ar putea folosi un virus pentru a face macrofagele la pacienții cu cancer mai susceptibile de a recunoaște și ataca celulele tumorale. acţionând în mod iniţial ca macrofagele M1.
În 2022, rezultate timpurii dintr-o în curs de desfăşurare Studiu clinic de faza I din 18 pacienți cu diferite tipuri de cancer solid – inclusiv cancer de sân, ovarian și esofagian – au arătat că tratamentul cu aceste macrofage reprogramate, numite CT-0508, a fost sigur și a avut rezultate promițătoare.
„De asemenea, am putut vedea că CT-0508 este capabil să inflameze micromediul tumoral”, a spus Abdou pentru Live Science într-un e-mail. Aceste macrofage au recrutat și activat și alte celule imunitare însărcinate cu distrugerea cancerului, a spus ea.
Mai multe date din proces vor fi raportate în 2024, a spus Abdou. Pe baza acestor rezultate „încurajatoare”, echipa intenționează, de asemenea, să testeze o versiune alternativă a acestei terapii numită CT-0525, care utilizează monocite reprogramate în loc de macrofage, într-un Studiu clinic de faza I în 2024.
Legate de: Ce se întâmplă cu celulele canceroase după ce sunt ucise de tratamente?
Pasii urmatori
Cu un studiu clinic de fază a II-a la îndemână, Forbes și colegii săi vor să testeze un versiunea avansată a terapiei lor cu macrofage la pacienţii care au fost internaţi cu ciroză.
„În prezent, transplantul de ficat cu îngrijire pe tot parcursul vieții este singura opțiune pentru pacienții cu ciroză hepatică avansată”, a spus Forbes. Terapia cu macrofage ar putea oferi, prin urmare, „o nouă opțiune terapeutică pentru această populație mare și în creștere de pacienți”.
În prezent, transplantul de ficat cu îngrijire pe tot parcursul vieții este singura opțiune pentru pacienții cu ciroză hepatică avansată
Stuart Forbes, Universitatea din Edinburgh
La nivel celular, Buckley ar dori să afle mai multe despre ceea ce determină fibroblastele atât în starea inflamatorie, cât și în cea care afectează cartilajul, dezvăluind dacă cele două forme se dezvoltă dintr-o celulă precursoare comună și determinând ce factori pot regla acest proces.
Știind mai multe despre aceste fibroblaste, atât în sănătate, cât și în boală, ar putea „debloca potențialul lor terapeutic în repararea țesuturilor”, au scris Buckley și colegii săi într-un 2021. revizuieste articolul.
În ceea ce privește terapia cancerului care este dezvoltată de Abdou și echipa ei, rămân multe întrebări, a spus ea. De exemplu, echipa trebuie să ajusteze doza exactă care ar fi administrată pacienților și să evalueze împotriva cărui tip de cancer ar putea fi mai eficient.
Totuși, ei speră că vor putea trece la următoarea etapă de testare, un studiu clinic de fază a II-a și, dacă reușesc, într-o zi, să îl lanseze la pacienți.
În cele din urmă, ceea ce fac Abdou și alții este reîncadrarea modului în care vedem inflamația; nu numai ca un defect care trebuie remediat, ci mai degrabă ca o forță incredibilă care poate fi controlată și valorificată definitiv.