Мутације у гену повезане са Кроновом болешћу одузимају кључним имунолошким ћелијама способност да мењају стања, због чега оне претерано реагују и изазивају упале. Варијације гена НОД2 у ранијим студијама су повезане са Кроновом болешћу, али њихова тачна улога у патологији болести дуго је била мистерија.
Истраживачи са Универзитета Калифорније у Сан Дијегу користили су технике машинског учења да идентификују обрасце у активности гена имунских ћелија у цревима.
Експерименти на ћелијама узгајаним у лабораторији и узорцима из здравих црева, као и из дигестивних трактова са обликом Кронове болести званим инфламаторна болест црева (ИБД), открили су да мутације ремете типичне заштитне механизме који омогућавају НОД2 протеинима да штите од ИБД-а.
Пратећи понашање имунских ћелија званих макрофаги кроз експресију њихових гена, истраживачи су утврдили које ћелије помажу цревима да остану здрава, а које постају инфламаторне и изазивају оштећења.
„Црева су бојно поље, а макрофаги су миротворци. Први пут, вештачка интелигенција нам је омогућила да јасно дефинишемо и пратимо играче у две супротстављене екипе“, каже Гајанан Каткар са УЦ Сан Дијега.
Макрофаги у цревима могу да се пребацују између два стања – једног за напад на инфекцију (инфламаторно) и другог за поправку оштећења (неинфламаторно). Добро је познато да одржавање равнотеже између ова два стања игра кључну улогу за здрава црева.
Истраживачки тим је саставио генетски потпис који обухвата 53 гена, а који контролишу стање макрофага код ИБД-а.
Један ген који подстиче неинфламаторни начин рада макрофага производи протеин назван гирдин. Испоставља се да гирдин и НОД2 протеини раде заједно како би се осигурало да макрофаги остану довољно опрезни према претњама, али не и претерано реактивни.
Без њих, макрофаги у „режиму поправке“ мање су ефикасни у уклањању претњи, док они у „нападачком режиму“ постају превише инфламаторни.
„НОД2 функционише као систем надзора инфекција у телу. Када је везан за гирдин, он открива инвазивне патогене и одржава имунолошку равнотежу у цревима тако што их брзо неутралише“, каже ћелијски биолог Прадипта Гош, такође са УЦ Сан Дијега.
„Без овог партнерства, надзорни систем НОД2 се урушава“, истиче она.
Даљи експерименти на мишевима потврдили су открића: Мишеви којима недостаје гирдин развијали су упалу у цревима и често умирали од сепсе, коју изазива претерана реакција имунског система.
„Ови увиди бацају ново светло на молекуларне путеве који стоје у основи хомеостазе црева и прогресије ИБД-а, нудећи потенцијалне терапијске приступе за обнову равнотеже међу субпопулацијама макрофага“, закључују истраживачи у свом објављеном раду.
