Att blockera ett enzym kan hjälpa till att behandla många kroniska störningar
Forskare har identifierat ett enzym som spelar en nyckelroll i en biologisk mekanism som är gemensam för många kroniska inflammatoriska störningar.
Upptäckten - som har rapporterats i en artikel som nu publiceras i tidskriften Natur - kan leda till nya läkemedel för behandling av olika inflammationsrelaterade sjukdomar, allt från Parkinsons och Alzheimers till artros och cancer.
Enzymet kallas cytosinmonofosfatkinas 2 (CMPK2) och det aktiverar NLRP3, en inflammationsutlösande molekyl eller inflammasom.
Forskare visste redan att det att hitta ett sätt att blockera NLRP3 utan att påverka andra inflammasomer kan leda till nya behandlingar för många inflammatoriska tillstånd.
"Dysregulerad NLRP3-inflammatorisk aktivitet resulterar i okontrollerad inflammation, som ligger till grund för många kroniska sjukdomar", noterar författarna.
Men utan en klar förståelse av de molekylära vägar som är involverade i utlösning av NLRP3 var det inte möjligt att utforma läkemedel som specifikt blockerar det.
”Kostnaden och nyttan” av inflammation
Inflammation är ett förändrat biologiskt tillstånd hos celler och vävnader som uppstår som svar på infektiösa ämnen, mekanisk skada eller stress. Svaret är komplext och utlöses av inflammasomer.
Inflammationstillståndet medför potentiella fördelar genom att det kan läka, återställa hälsa och säkerställa överlevnad. Men detta händer till en kostnad.
Under inflammation uppstår en "nedgång i de normala funktionerna" hos de drabbade cellerna och vävnaderna medan hotet elimineras eller reparationen äger rum.
Under kortvariga förhållanden överväger fördelarna med inflammation upp till kostnaderna. Infektionen rensas, såret läker och normal vävnadsfunktion återställs.
Men när tillståndet med inflammation kvarstår överväger kostnaderna fördelarna. Av någon anledning kan den "stimulerande utlösaren inte tas bort" och en kronisk inflammatorisk sjukdom utvecklas.
CMPK2-blockerare
Under tillståndet av inflammation är det en kraftig ökning av ett hormon som kallas interleukin 1 beta (IL-1B). Hormonet är viktigt för många cellhändelser som uppstår under inflammation, inklusive spridning och död.
Inflammasomer kontrollerar produktion och frisättning av IL-1B. NLRP3 är mest aktiv i denna process. Det känner av olika stimuli från skadliga hot mot vävnadsförändringar. Dessa sträcker sig från kiseldamm och asbest till mikrokristaller av urinsyra som orsakar inflammation i gikt.
I sin studie fokuserade professor Michael Karin - från University of California, San Diego - och teamet på CMPK2 och den nyckelroll som enzymet spelar för att utlösa NLRP3 vid gnistbildning av IL-1B och den efterföljande utvecklingen av kroniska inflammatoriska tillstånd.
CMPK2 är ett nukleotidkinas. Läkemedelsutvecklare har redan “framgångsrikt riktat in sig” på några av enzymerna i denna grupp.
Prof. Karin föreslår att CMPK2-blockerare kan minska smärta, inflammation och vävnadsskador vid artros och gikt, samt sakta ner utvecklingen av Parkinsons och Alzheimers sjukdomar.
"Jag förutspår att specifika hämmare av CMPK2 lätt och snabbt kan utvecklas."
Professor Michael Karin
