Sistemul imunitar al organismului uman este conceput să recunoască şi să elimine ameninţările externe, precum virusurile şi bacteriile, fără a ataca propriile celule. Totuşi, în unele cazuri, acest echilibru delicat este perturbat, ducând la dezvoltarea bolilor autoimune. Cercetătorii explorează de ani buni mecanismele moleculare care controlează capacitatea sistemului imunitar de a diferenţia între celulele proprii şi cele străine, iar modificările chimice ale ARN-ului, o moleculă esenţială în funcţionarea celulară, au început să capteze tot mai mult atenţia. Un nou studiu, publicat recent, aduce dovezi convingătoare că anumite modificări ale ARN-ului ar putea juca un rol esenţial în prevenirea sau declanşarea reacţiilor autoimune, deschizând perspective noi în înţelegerea şi tratarea acestor afecţiuni complexe.
Descoperiri recente, realizate de o echipă de cercetători de la UConn Health împreună cu specialişti de la Spitalul de Pediatrie din Boston, ar putea deschide noi direcţii în înţelegerea modului în care sistemul imunitar ajunge uneori să atace propriile celule ale organismului, un proces care stă la baza bolilor autoimune, şi a felului în care acesta recunoaşte agenţi patogeni, putând contribui la identificarea unor noi opţiuni de tratament.
Un articol, publicat miercuri în revista Nature oferă dovezi solide care ar putea explica de ce ARN-ul din celule suferă o modificare chimică numită N-glicozilare, prin care molecule de zahăr sunt ataşate ARN-ului pentru a preveni declanşarea unui răspuns imun împotriva propriilor celule.
Detectarea ARN-ului este un mecanism important al sistemului nostru imunitar, care ajută la identificarea şi combaterea bacteriilor şi virusurilor. Pentru a nu confunda propriul ARN cu cel al agenţilor patogeni, corpul are mai multe metode de protecţie, printre care şi modificarea chimică a ARN-ului.
Una dintre aceste modificări este N-glicozilarea, care a fost descoperită recent de dr. Ryan Flynn şi mentorul său, laureata premiului Nobel pentru chimie, în 2022, Carolyn Bertozzi.
Cercetătorii au descoperit că anumite ARN-uri de dimensiuni mici sunt modificate prin adăugarea unor molecule speciale de zahăr, numite glicani N-lincaţi ce conţin acid sialic (zaharuri ataşate pe baza azotată a ARN-ului), formând astfel glicoARN-uri.
Acestea sunt transportate şi plasate pe suprafaţa celulelor, fără să declanşeze un răspuns din partea sistemului imunitar. Cu toate acestea, rolul exact al acestor glicani fixaţi pe moleculele de ARN nu a fost cunoscut până acum.
„Ne-am propus să înţelegem mai clar rolul glicoARN-urilor: de ce este modificat chimic ARN-ul prin glicozilare şi cum se face că, în ciuda acestor modificări, glicoARN-urile nu declanşează un răspuns din partea sistemului imunitar?”, spune dr. Flynn.
În acest studiu, cercetătorii au demonstrat că moleculele de zahăr numite N-glicani, care sunt fixate pe glicoARN-uri, joacă un rol important în protejarea organismului de reacţii imune declanşate împotriva propriilor celule.
Mai exact, aceşti N-glicani acoperă chimic şi maschează o componentă a ARN-ului numită acp3U, o bază uracil modificată care, dacă este expusă, poate declanşa un răspuns din partea sistemului imunitar. Laboratorul stabilise anterior că această bază acp3U este locul specific din ARN unde are loc procesul de N-glicozilare.
Acest studiu a identificat un mecanism natural prin care N-glicanii, molecule de zahăr ataşate ARN-ului, împiedică sistemul imunitar să reacţioneze la propriile ARN-uri din organism.
Practic, cercetătorii au arătat că glicoARN-urile pot sta pe suprafaţa celulelor şi în interiorul compartimentelor celulare (reţeaua endozomală) fără să declanşeze reacţii inflamatorii nedorite din partea sistemului imunitar înnăscut.
Întrucât sistemul imunitar are receptori specializaţi care pot identifica anumite tipuri de ARN ca semne ale unei infecţii, iar aceşti receptori sunt implicaţi în apariţia unor boli autoimune precum lupusul, cercetătorii iau în calcul posibilitatea ca modificările chimice ale ARN-ului, cum este N-glicozilarea, să contribuie la declanşarea acestor afecţiuni.
